СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ БИООБЪЕКТА

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ БИООБЪЕКТА


RU (11) 2153844 (13) C2

(51) 7 A61B5/05, G06F19/00, G06F159:00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.07.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2000.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 94045157/14 
(22) Дата подачи заявки: 1994.12.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1994.12.30 
(45) Опубликовано: 2000.08.10 
(56) Аналоги изобретения: US 5003475, 26.03.91. 
(71) Имя заявителя: Научно-производственный предпринимательский концерн "СЕНЕРГИЯ" 
(72) Имя изобретателя: Сергеев А.И.; Сергеева Л.П.; Сергеева И.А. 
(73) Имя патентообладателя: Научно-производственный предпринимательский концерн "СЕНЕРГИЯ" 
(98) Адрес для переписки: 195220, Санкт-Петербург, Гражданский пр.29, кв.35, Cергееву А.И. 

(54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ БИООБЪЕКТА 

Изобретение относится к области биофизики, экспериментальной и клинической медицины и может быть использовано при диагностировании и коррекции патологических состояний организма. Технический результат - повышение качественных оценок состояния биообъекта исследования и расширение функциональных возможностей способа и устройства, осуществляющего заявляемый способ в рамках оптимальных технических и метрологических характеристик, позволяющих обеспечить достаточный уровень информативности и надежности для достоверного аналитического процесса. Это достигается тем, что в способе исследования, включающем регистрацию нетеплового поля и сравнение его с эталонным, при регистрации используют его собственные когерентные электромагнитные колебания, характеризующие эндогенные и экзогенные процессы, происходящие в биологической системе в "норме" и "патологии" на всех уровнях организации биологической среды в непрерывном диапазоне резонансных частот, генерируемые на соответствующих уровнях организации, с последующим созданием статистического и динамического изображения объекта как в целом, так и послойно, на соответствующем уровне биологической организации в пространственном и временном режимах и определяют генетически обусловленный фон "нормы" и соотношения с ним фона "функциональных" и "патологических" значимых аномалий, после чего по шкале принятия решений фиксируют, на каком уровне биологической организации развивается исследуемая аномалия. В устройстве для исследования состояния биообъекта, содержащем сенсорный блок, состоящий из датчиков, генератора сигналов, устройства управления съемом информации, ЭВМ второго уровня, сети ЭВМ верхнего уровня с экспертной системой, АРМ и медицинских специалистов и АРМ технического обслуживания и диагностики, сенсорный блок выполнен в виде цилиндрической камеры, в которую дополнительно введены послойно расположенные и последовательно подключенные друг к другу элементы аналоговой памяти, элементы усиления и аналого-цифрового преобразования с интеллектуальной системой предварительной обработки сигналов, элементы цифровой памяти, суперЭВМ первичного уровня, коммутаторы с образованием первичных параллельных информационных каналов, подключенных к соответствующим датчикам, организованные в двумерную матрицу непрерывно в цилиндрическую форму, дополнительно содержит АРМ получения экспериментальных данных, АРМ обработки и сжатия информации и АРМ администратора базы данных, подключенных соответствующим образом. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области биофизики, экспериментальной и клинической медицины и может быть использовано при диагностировании и коррекции патологических состояний организма.

Известна медицинская система исследования состояния биообъекта как вида устройства топографического анализа, так и метода работы с ним, содержащая источник излучения, матрицу датчиков для приема излучений после его прохождения через исследуемый участок, устройство сбора информации, матричный процессор для обработки "n" - разрядных цифровых значений и устройство для отображения обработанной процессором информации в памяти изображений [1].

Данное устройство не может обеспечить одновременный прием информаций от множества датчиков, осуществляющих фиксацию изменения электромагнитного поля исследуемого тела.

Целью изобретения является повышение качественных оценок состояния биообъекта исследования и расширение функциональных возможностей способа за счет осуществления регистрации пассивных образом, т.е. без искажающего воздействия на объект, электромагнитного поля, излучаемого-поглощаемого со всех уровней биологической организации, а также создание устройства, осуществляющего заявляемый способ исследования в рамках оптимальных технических и метрологических характеристик, позволяющих обеспечивать достаточный уровень информативности и надежности для достоверного аналитического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе исследования состояния биообъекта, включающем регистрацию нетеплового поля и сравнение его с эталонным полем биообъекта, объект представляют в виде многослойной замкнутой сферы типа электромагнитной "матрешки", где каждый слой ее идентифицируют с соответствующим уровнем организации биологической системы и внутренним его состоянием по типу резонансного взаимодействия, и который в "норме" представляют в виде состояния электромагнитного поля широкополосного и амплитудно-стационарного, ограниченного частотой сверху, а в "функциональном" состоянии и в "патологии" - в виде узкополосного амплитудно- нестационарного по типу излучения-поглощения, в которой между слоями осуществляется когерентное энергетическое взаимодействие нетеплового характера в виде биоэнергоинформационного обмена, и при регистрации используют его собственные когерентные электромагнитные колебания, характеризующие эндогенные и экзогенные процессы, одномоментно конкурирующие и происходящие в биологической системе в "норме" и "патологии" на всех уровнях организации биологической системы в непрерывном диапазоне резонансных частот, генерируемые на соответствующих уровнях организации, с последующим формированием статического и динамического изображения объекта как в целом, так и послойно на соответствующем уровне биологической организации в пространственном и временном режиме путем многоканальной параллельной обработки потока информации, и определяют генетически обусловленный фон "нормы" и соотношения с ним фона "функциональных" и "патологических" значимых аномалий, а после сравнения с эталонным полем фиксируют на каком уровне биологической организации развивается исследуемая аномалия.

В устройстве для исследования состояния биообъекта, содержащем сенсорный блок, состоящий из датчиков, генератора сигналов и устройства управления съемом информации, ЭВМ второго уровня и сеть ЭВМ верхнего уровня с экспертной системой, автоматизированные рабочие места (АРМ) медицинских специалистов и автоматизированное рабочее место (АРМ) технического обслуживания и диагностики, первый вход/выход ЭВМ второго уровня соединен с первым входом/выходом сети ЭВМ верхнего уровня, второй вход/выход которой через магистраль подсоединяют ко входам/выходам АРМ медицинских специалистов, вход/выход АРМ технического обслуживания и диагностики через магистраль соединен со вторым входом/выходом ЭВМ второго уровня, сенсорный блок выполнен в виде цилиндрической камеры, размеры которой не менее чем размеры биообъекта, в которую введены послойно расположенные и последовательно соединенные между собой элементы аналоговой памяти, усилители и аналого-цифровые преобразователи с интеллектуальной системой предварительной обработки сигналов, элементы цифровой памяти, суперЭВМ первичного уровня, коммутаторы, соответствующие входы/выходы которых соединены с первым и вторым входом/выходом устройства управления съемом информации, третий вход/выход которого соединен с третьим входом/выходом ЭВМ второго уровня, четвертый вход-выход которой подключен к одному из коммутаторов с образованием ими параллельных информационных каналов, которые подключены к соответствующим датчикам и организованы в двумерную матрицу, свернутую непрерывно в цилиндрическую форму, а также устройство дополнительно содержит АРМ получения экспериментальных данных, АРМ обработки и сжатия информации, подключенные через магистраль ко второму входу/выходу ЭВМ второго уровня, и АРМ администратора базы данных, подсоединенное входом/выходом через магистраль ко второму входу/выходу сети ЭВМ верхнего уровня, в двумерной матрице сенсорного блока строки состоят из последовательно соединенных между собой элементов аналоговой памяти, усилителей, АЦП с интеллектуальной системой предварительной обработки сигналов, элементов цифровой памяти, суперЭВМ первичного уровня и образуют информационный канал, при этом первые входы элементов аналоговой памяти подключены к соответствующим датчикам, выходы суперЭВМ через первые ключи подключены к первому коммутатору, а столбцы состоят из послойного последовательного соединения указанных элементов информационного канала, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих вторых ключей, которые своими входами/выходами соединены со вторым коммутатором, дополнительно содержится сферическая приставка к камере сенсорного блока, выполненная из аналогичных схемных элементов и организованная подобно основной цилиндрической камере, замыкающая ее с головной части.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна из уровня техники, сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемый способ и устройство отличаются наличием новой совокупности действий, порядка выполнения их во времени и наличием новых элементов во взаимосвязи, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Новизна".

По мнению авторов сущность заявляемых способа и устройства не следует для специалиста явным образом из известного уровня (техники) знаний, так как из него (уровня) не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта, совокупности признаков, которые отличают заявляемое изобретение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована при организации исследований состояния организма человека в ходе клинических и диспансерных обследований с получением ответа о наличии отклонений и определения уровня развития исследуемой аномалии (патологии), обуславливающих обеспечение достижения поставленной цели в виде повышения качества оценки состояния исследуемого биообъекта и расширения функциональных возможностей способа с воспроизведением одновременной картины состояния всех органов и функциональных систем без искажения, за счет исключения наводок на собственное излучение биологических систем, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Промышленная применимость".

Предлагаемый способ исследования состояния биообъекта включает регистрацию нетеплового поля пациента и сравнение полученных данных с эталонными, при этом исследуемый объект представлен в виде многослойной замкнутой сферы типа электромагнитной "матрешки", каждый слой которой может быть идентифицирован с соответствующим уровнем всей биологической системы и/или одним из его состояний по типу резонансного взаимодействия, каждый из слоев в состоянии "нормы" представлен в виде достаточно широкополосного амплитудно-стационарного состояния, ограниченного резонансной частотой сверху, а в функциональном состоянии и в патологии - в виде достаточно узкополосного амплитудно- нестационарного по типу излучения-поглощения, в которой между слоями осуществляется когерентное энергетическое взаимодействие нетеплового характера в виде биоэнергоинформационного обмена, при этом используется собственное когерентное эндогенное и экзогенное электромагнитное поле (КЭЭЭМП), характеризующее процессы, происходящие с биологической системой на всех уровнях ее организации, в непрерывном диапазоне резонансных частот, генерируемых на соответствующих уровнях организации, на основе многоканальной параллельной обработки которых на ЭВМ создаются статические и динамические изображения (отображение объекта) в целом послойно по уровням биологической организации. В соответствии с выбранными уровнями исследования на конкретно определенном уровне биологической организации в пространственном и временном режимах определяют генетически обусловленный фон нормы и в соотношении с ним фон функциональных и патологически значимых аномалий, после чего по шкале принятия решений фиксируют уровень развития аномалии.

На фиг. 1 представлены диагностические параметрические функции в терминах заявляемого способа.

На фиг. 2 представлена шкала принятия решения по способу исследования.

На фиг. 3 представлен пример конкретной медицинской манипуляции по оперативному контролю терапевтического воздействия на аппаратуре, реализующей способ.

На фиг. 4 изображены примеры КЭЭЭМП изографических представлений очагов поражения.

На фиг. 5 представлено устройство для исследования биообъекта.

На фиг. 6 представлен вариант исполнения сканирующего блока.

На фиг. 7 представлена функциональная схема блока 1 сканирования.

На фиг. 8 представлен пример реализации блок-схемы АРМ.

На фиг. 9 представлена схема устройства управления съемом информации.

Устройство для исследования состояния биообъекта содержит сенсорный блок 1, состоящий из слоя A датчиков 4 электромагнитного поля, генератора 2 сигналов и устройства 3 управления съемом информации, ЭВМ 11 второго уровня, сеть 15 ЭВМ верхнего уровня с экспертной системой, автоматизированные рабочие места 16 (АРМ) медицинских специалистов, автоматизированное рабочее место 12 технического обслуживания и диагностики, четвертый вход/выход первой ЭВМ 11 соединен с первым входом/выходом сети 15 ЭВМ верхнего уровня, второй вход/выход которой подключен через магистраль 19 ко входам/выходам АРМ 16 медицинских специалистов, сенсорный блок 1 выполнен в виде цилиндрической камеры, размеры которой не менее чем размеры биообъекта как целого в пространственном поле исследования, в которую дополнительно введены расположенные друг за другом слой B элементов 5 аналоговой памяти, слой C элементов усиления и аналого-цифрового преобразования 6 с интеллектуальной системой предварительной обработки сигналов, слой D элементов 7 цифровой памяти, слой из суперЭВМ 8 первичного уровня, два X-x коммутатора 9 и слой K Y-вых коммутаторов 10, элементы, последовательно соединенные между собой с образованием первичных параллельных информационных каналов, подключенных к датчикам 4 и организованных в двумерную матрицу, свернутую непрерывно в цилиндрическую форму, оно содержит АРМ 13 получения экспериментальных данных, АРМ 14 обработки и сжатия изображения, АРМ 17 администратора базы данных, управляющие входы/выходы коммутаторов 9 через ключи Kx подключены ко вторых входам датчиков 4 и элементов 5, 6, 7, 8 информационного канала, канальные входы/выходы коммутаторов 10 подключены ко входам/выходам ключей Ky, входы которых соединены с выходами суперЭВМ 8 первичного уровня, вторые входы/выходы коммутаторов 9 и 10 подключены к первому и третьему входам устройств 3 управления съемом информации, вторые входы/выходы которого соединены с третьим входом/выходом ЭВМ 11 второго уровня, первые и вторые входы/выходы которых подключены к третьим входам/выходам коммутаторов 10, четвертый вход/выход ЭВМ 11 второго уровня соединен с первым входом/выходом сети ЭВМ 15 высшего уровня с экспертной системой, второй вход/выход которой через магистраль 19 подключен к входам/выходам АРМ 17 администратора базы данных, пятый вход/выход ЭВМ 11 второго уровня через магистраль 18 соединен с входами/выходами АРМ 13 получения экспериментальных данных и АРМ 14 обработки и сжатия изображения. Устройство содержит дополнительную сферическую камеру 20 сенсорного блока 1, состоящую из конструктивно и схемно связанных элементов, аналогичных элементам и связям основной цилиндрической камеры.

Способ осуществляется следующим образом. Исследования проводят на специальном устройстве, где пациента размещают в положении лежа, и после бесконтактного и дистанционного взаимодействия с помощью множества датчиков осуществляют одномоментное снятие необходимых КЭЭЭМП характеристик биологической системы. Полученные данные предварительно сжимаются, обрабатываются и записываются в виде множества параметрических фотопроекций и накапливаются в сверхбольшой памяти в виде мультипликаций. Так как технология исследования состояния биообъекта предусматривает съем показаний одновременно со всех датчиков сигналов, совокупность таких сигналов, отражающих мгновенный срез значений поля в пространстве, занимаемом человеком-объектом, может быть названа "кадром". Сигналы, образующие "кадр", через коммутатор и ЭВМ второго уровня с большой скоростью сбрасываются во внешнюю сеть ЭВМ с экспертной системой, они в ходе этого процесса могут быть визуализированы и воспринимаются как видимое изображение, которое можно представить сигналами разной интенсивности цвета. Совокупность "кадров", снятых последовательно во времени, образует "фильм". Просмотр визуализированного "фильма" позволяет врачу-оператору наблюдать динамику изменения КЭЭЭМ поля человека.

Диагностическая информативность КЗЗЭМПографических отображений может быть проиллюстрирована кривыми (фиг. 1a, 1b, 1c), представляющими диагностические параметрические функции в терминах КЭЭЭМП эффекта (когерентного эндогенного экзогенного электромагнитного поля).

Заявляемый способ (фиг. 2) характеризуется когерентным излучением-поглощением электромагнитных полей биологическими системами (БС), в том числе человеком, в широком диапазоне частот от 0,001 до 1012 - 1015 Гц.

Проведенная частотная идентификация по уровням организации БС (таблица 1) обеспечивает возможность оценивать изменения в БС соответственно на субклеточном, клеточном, тканевом, а также на уровне функциональных подсистем и организма в целом.

С помощью шкалы идентификации состояния (фиг. 2) биологической системы можно оценить соотношение сигналов A из зоны патологии к сигналам (F) (фоновый сигнал) из зон нормы, оценить, на каком уровне биологической организации происходит образование очага патологии, и тем самым однозначно идентифицировать состояние биообъекта. Эта шкала предназначена для использования как шкала принятия диагностического и лечебного решения.

Шкала имеет две области, одна из них область H характеризует состояние БС, в которой имеет место процесс когерентного излучения электромагнитного поля в очагах патологии, вторая область характеризует состояние БС, в которой имеет место процесс когерентного поглощения электромагнитного поля в очаге патологии.

Рассматривая организм человека в его целостности как совокупность взаимосвязанных свойств (КЭЭЭМПографических), проявляющихся в виде признаков (фиг. 4) на КЭЭЭМПограмме, исследователь в результате их восприятия должен определить по ним состояние организма, т.е. установить наличие КЭЭЭМПографических признаков, отличающих состояние больного от здорового, а затем решить, с какими патологическими процессами связано это изменение. Изменения (фиг. 1) КЭЭЭМПограмм анализируются для обнаружения их отклонения от нормы активности органов и функциональных подсистем. Сравнивая две КЭЭЭМПограммы необходимо прежде всего выяснить, изменяются ли параметры очага, как генератора электромагнитных колебаний, то есть следует решить вопрос о том, не сводится ли различие между ними к разнице в условиях измерения. Таким образом, анализ КЭЭЭМПограммы осуществляется путем сравнения наборов синхронно зарегистрированных характеристик, рассматривая каждый из них в целом во взаимной связи компонент с учетом биофизических особенностей КЭЭЭМПограмм, как проявление электромагнитной активности соответствующих уровней организации.

Способ исследования основывается на существовании связи между КЭЭЭМП-физиологией и функциональным, а также клинико-анатомическим состоянием человека.

Патологические и функциональные нарушения, вызывающие изменения электромагнитной активности элементов функциональных подсистем и биологических систем, находящие свое отражение на КЭЭЭМПограммах, могут диагностироваться методами описываемого способа исследования биообъекта. В свою очередь, при отсутствии патологических и функциональных изменений КЭЭЭМП-генератор также неизменен.

Один из вариантов примера конкретной медицинской манипуляции по оперативному контролю терапевтического воздействия (фиг. 3) на аппаратуре, реализующей КЭЭЭМП эффект, где кривая 1 является характеристикой интегральной мощности излучения в болевом очаге позвоночника, кривая 2 характеризует мощность КЭЭЭМП излучения в других здоровых отделах позвоночника, кривая 3 показывает активность в зоне очага боли после проведения первого сеанса воздействия, кривая 4 характеризует интенсивность болевого синдрома после проведения пятого сеанса с заметными клиническими признаками уменьшения интенсивности боли. Примеры КЭЭЭМП-изографических представлений очагов поражения органов представлены на фиг. 4, где в ходе КЭЭЭМП изографической диагностики зафиксированы: 4a - переднеперегородочный инфаркт, фон 200-6 см, патология 5-4 см; 4b - аппендицит, фон 300+6 см, патология 2+6 см, 4c - радикулит, фон 150-5 см, патология 1-6 см; 4 - левосторонняя пневмония, фон 90-6 см, патология 9-6 см, тотальный раковый инфильтрат.

Технология работы с системой, реализующей заявляемый способ, представляется следующей. Вначале оператор, используя режим тестирования, проверяет работоспособность систем, убедившись в ее работоспособности, он переводит ее в рабочий режим и по запланированной программе осуществляет эксперимент по получению объективных данных о состоянии электромагнитного поля человека.

После завершения этого процесса оператор-исследователь решает комплекс задач по визуализации электромагнитного поля человека и подготовки изображений к виду, удобному для восприятия и оценки медицинскими специалистами-экспертами.

Система цифровых сигналов (фиг. 5) имеет мегаматричную структуру и каждая матрица имеет MxN элементов: где M - число строк в матрице (количество датчиков на одной высоте цилиндра);

N - число столбцов в матрице (количество датчиков на одной образующей цилиндра);

MixNj - число матриц в гиперматрице (количество пачек по Mi, отсчетов во временном измерении, которое необходимо хранить в памяти);

T' - технологическое время адаптации системы под субъект;

- время анализа состояния субъекта;

T = T+ - время взаимодействия.

Ai, j(s), Di, j(s) - соответственно макс. значение и динамический диапазон измерения входного сигнала систем с координатами в матрице (i, j) за время T взаимодействия.

Блок 5 аналоговой памяти (фиг. 7) осуществляет запоминание аналоговых сигналов с выхода датчиков 4 с последующей передачей их на элементы 6 усиления и аналогового цифрового преобразования с заданной точностью, при этом частоту АЦП F = 1/t выбирают достаточно большой, например 300, 400, 500, 1000 отсчетов на выбранную мультипликацию.

Сигналы электромагнитного поля человека, представленные в цифровом виде, записываются и хранятся в элементах 7 памяти, далее они подвергаются предварительной обработке в суперЭВМ 8 первичной обработки. Такая обработка осуществляет масштабирование каналов при съеме информации для измерения сигнала в каждом канале с заданной точностью и вычисление ряда характеристик сигналов, позволяющих, с одной стороны, выполнить коррекцию записанных в блоке памяти сигналов с учетом помех в трактах преобразования и неисправностей оборудования, а с другой получить некоторые статистические оценки, используемые в дальнейшем при принятии решений.

Массив сигналов, зафиксированный в слоях D элементов 7 памяти после предварительной обработки и коррекции в слоях суперЭВМ 8, является исходным для получения видимых изображений электромагнитного поля, излучаемого человеком.

Визуализация сигналов электромагнитного поля человека и весь комплекс задач по обработке изображений осуществляется суперЭВМ 11 второго уровня. Супер ЭВМ 11 получает информацию от суперЭВМ 8 первичных каналов и использует ее для дальнейшей обработки и сжатия. Наряду с обработкой изображения поля, в суперПЭВМ 11 второго уровня производится диагностика аппаратных и ряда программных средств, осуществляется управление режимом тестирования системы, а также поддержка работы виртуальных АРМ, в которых обеспечена возможность речевого обмена с оператором:

APM-12 технической диагностики и обслуживания;

и дополнительно введенных:

АРМ-13 получения экспериментальных данных;

АРМ-14 обработки и сжатия изображений.

Выход/вход супер-ПЭВМ II-го уровня обработки и сжатия изображений и диагностики аппаратуры соединен с входом/выходом суперЭВМ высшего уровня 16 с системой экспертного анализа и диагностирования, которая обладает огромной памятью, в которой должны храниться базы знаний и изображений, и большой производительностью. Основное содержание суперЭВМ - экспертные системы, которые должны обеспечить эффективную работу медицинским специалистам-экспертам по диагностированию состояния исследуемого человека на основании изображений его электромагнитного поля.

Работа медицинских экспертов должна осуществляться на специальных АРМ 16, поддерживаемых супер-ЭВМ. Такие АРМ 16 должны строиться на базе персональных графических станций высокой производительности и разрешения с высоким уровнем сервиса, в частности, с речевым обменом с оператором.

Учитывая сложность и важность ведения базы знаний и изображений, в устройство введен дополнительный виртуальный АРМ 17 администратора базы данных.

В качестве базового для построения автоматизированных рабочих мест (АРМ) в устройстве можно использовать АРМ типа CG-8600 фирмы SECAPA (фиг. 8). АРМ CG 8600 состоит из двух отдельных блоков, построенных на 32-битовых мультипроцессорах. Высокая производительность, параллельная архитектура, непосредственная адресация, большая скорость и разрешающая способность воспроизведения изображений характеризуют высокие качества выбранного образца. Центральный блок обработки АРМ обеспечивает функционирование операционной системы и использование всех ресурсов: ввода-вывода, пульта оператора, монитора, клавиатуры, коммуникаций, массовой памяти на жестких и гибких дисках, сетевых устройств и другого оборудования.

В качестве стандартной операционной системы (ОС) принята система UNIX V, которая наиболее распространена в применении к АРМ, т.к. обеспечивает пользователю оперативный контроль. Микропроцессор 80386 позволяет, используя UNIX, непосредственно применять программное обеспечение, созданное для персонального компьютера (ПК), работающего в системе DOS. Объем основной памяти равен 4 Мбайта, но может быть увеличен до 8 Мбайт в пределах платы центрального процессора и до 16 Мбайт за счет дополнительной платы. Внешняя память большой емкости обеспечивается использованием в качестве стандарта НЖМД емкостью до 80 Мбайт. АРМ может укомплектовываться дополнительными НЖМД емкостью до 760 Мбайт. НГМД на дискетах диаметром 133 мм имеют емкость 1,2 Мбайт.

Пульт управления содержит стандартную клавиатуру и монитор с адаптером EGA, совместимым с IBM PC и обеспечивающим разрешение 640x350 пикселей с 16 цветами.

Система UNIX V допускает подключение к АРМ другого пользователя с помощью второго терминала. АРМ CG-8600 может быть включена в вычислительную сеть Эзернет с использованием соответствующих протоколов.

Подобно блоку центрального процессора блок графики имеет многопроцессорную архитектуру для управления внутренними функциями, вычислениями, сегментацией, растровой графикой. Содержащийся в блоке процессор TMS 34010 обеспечивает обработку ста тысяч векторов в секунду. В качестве суперЭВМ высшего уровня с экспертной системой могут быть использованы, например, большие персональные вычислительные системы типа PS/2 последних модификаций.

В качестве ЭВМ второго уровня может быть использована суперЭВМ класса Pentium, отвечающая требованиям по быстродействию и объемам потоков данных.

Устройство 3 управления съемом информации (фиг. 9) может быть реализовано из формирователя 23 адреса, блока 21 памяти и генератора 22 импульсов синхронизации.

Съем информации осуществляется в 3-х режимах. Первый режим - это режим одномоментного съема с выходов датчиков, второй - режим одномоментного съема информации с выходов датчиков с определенного поля и третий - режим последовательного циклического съема с определенных групп датчиков. Эти режимы выбираются или по сигналу с пульта управления АРМа или автоматически с помощью сигналов по шинам адреса и данных из ЭВМ второго уровня, поступающих на формирователь 23 адреса и в блок 21 памяти устройства 3 управления съемом информации. Коммутаторы 9 и 10 могут быть реализованы на основе буферных регистров, обращение к которым происходит по командам из ЭВМ 11 второго уровня и устройства 3 управления съемом информации, в соответствии с выбранным режимом опроса коммутаторы управляют ключами Kx и Ky.

Схемная реализация элементов и блоков выполнена на базе использования микросхем 537, 564, 573, 133 или аналогичных им серий.

В качестве датчиков 4 могут быть использованы широкополоcные датчики, регистрирующие излучаемое и поглощаемое интегрированное электромагнитное поле от биологических систем, например, по типу фазированные решетки антенн, имеющих острую диаграмму направленности.

Использование заявляемого способа позволяет изучать биоэнергетические процессы, проходящие в теле объекта, на всех уровнях организации Б.С., т.е. атомарно-молекулярном, биохимическом, биополимерном, субклеточном, клеточном, клеточно-популяционном, тканевом, органном, функционально- подсистемном, организменном.

Анализ КЭЭМПограмм с применением современных средств вычислительной техники позволяет кардинально повысить эффективность диагностики и терапии, уменьшить относительную частоту диагностических ошибок, сократить время обследования, автоматизация исследований открывает возможности для сплошных (не выборочных) профилактических осмотров всего населения, для непрерывного динамического слежения за состоянием пациентов, а также в условиях больших катастроф.

Источники информации

1. Патент США N 5003475, МПК G 06 F 15/38, 26.03.91 (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ исследования состояния биообъекта, включающий регистрацию нетеплового поля и сравнение его с эталонным полем биообъекта, отличающийся тем, что объект представляют в виде многослойной замкнутой сферы типа электромагнитной "матрешки", где каждый слой ее идентифицируют с соответствующим уровнем организации биологической системы и его внутренним состоянием по типу резонансного взаимодействия, и который в "норме" представляют в виде состояния электромагнитного поля широкополосного и амплитудно стационарного, ограниченного резонансной частотой сверху, а в "функциональном" состоянии и в "патологии" в виде узкополосного амплитудно нестационарного по типу излучения - поглощения состояния электромагнитного поля, в котором между слоями осуществляется когерентное энергетическое взаимодействие нетеплового характера в виде биоэнергетического обмена, при регистрации используют собственные когерентные электромагнитные колебания биообъекта, характеризующие эндогенные и экзогенные процессы, происходящие в биологической системе в "норме" и "патологии" на всех уровнях организации биологической среды в непрерывном диапазоне резонансных частот, генерируемые на соответствующих уровнях организации, с последующим формированием статического и динамического изображения объекта, как в целом, так и послойно на соответствующем уровне биологической организации в пространственном и временном режиме путем многоканальной параллельной обработки потока информации и определяют генетически обусловленный фон "нормы" и соотношения с ним фона "функциональных" и "патологических" значимых аномалий, а после сравнения с эталонным полем, фиксируют, на каком уровне биологической организации развивается исследуемая аномалия.

2. Устройство для исследования состояния биообъекта, содержащее сенсорный блок, состоящий из датчиков, генератора сигналов и устройства управления съемом информации, ЭВМ второго уровня и сеть ЭВМ верхнего уровня с экспертной системой, АРМ медицинских специалистов и АРМ технического обслуживания и диагностики, первый вход-выход ЭВМ второго уровня соединен с первым входом-выходом сети ЭВМ верхнего уровня, второй вход-выход которой подключен через магистраль ко входам-выходам АРМ медицинских специалистов, вход-выход АРМ технического обслуживания и диагностики через магистраль соединен со вторым входом-выходом ЭВМ второго уровня, отличающееся тем, что сенсорный блок выполнен в виде цилиндрической камеры, размеры которой не менее чем размеры биообъекта, в которую дополнительно введены послойно расположенные и последовательно подключенные между собой элементы аналоговой памяти, усилители и аналого-цифровые преобразователи с интеллектуальной системой предварительной обработки сигналов, элементы цифровой памяти, суперЭВМ первичного уровня, коммутаторы, соответствующие входы-выходы которых соединены с первым и вторым входом-выходом устройства управления съемом информации, третий вход-выход которого соединен с третьим входом-выходом ЭВМ второго уровня, четвертый вход-выход которой подключен к одному из коммутаторов с образованием ими параллельных информационных каналов, которые подключены к соответствующим датчикам и организованы в двумерную матрицу, свернутую непрерывно в цилиндрическую форму, а также устройство дополнительно содержит АРМ получения экспериментальных данных, АРМ обработки и сжатия информации, подключенные через магистраль ко второму входу-выходу ЭВМ второго уровня, и АРМ администратора базы данных, подсоединенное входом-выходом через магистраль ко второму входу-выходу сети ЭВМ верхнего уровня.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в двумерной матрице сенсорного блока строки состоят из последовательно соединенных между собой элементов аналоговой памяти, усилителей, аналого-цифровых преобразователей с интеллектуальной системой предварительной обработки сигналов, элементов цифровой памяти, суперЭВМ первичного уровня и образуют информационный канал, при этом первые входы элементов аналоговой памяти подключены к соответствующим датчикам, выходы суперЭВМ через первые ключи подключены к первому коммутатору, а столбцы состоят из послойного последовательного соединения указанных элементов информационного канала, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих вторых ключей, которые своими входами-выходами соединены со вторым коммутатором.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сферическую приставку к камере сенсорного блока, выполненную аналогично основной цилиндрической камере и замыкающую ее с головной части.