CC BY
63
МИС-98
II. Аппаратные и программные средства медицинской диагностики и терапии
УДК 534.222
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ БИОМЕДИЦИНСКОЙ
АППАРАТУРЫ НА ОСНОВЕ СТРУКТУР С ПЕРЕМЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Д.А Магомедов
Дагестанский государственный технический университет, г. Махачкала, пр. Калинина, 70, РТФ, 62-00-58, e-mail: [email protected]
Структуры с переменными во времени параметрами находят все большее применение в разнообразной аппаратуре для биомедицинских исследований. Параметрические методы реализации устройств, как в аналоговой, так и в цифровой форме, позволяют получить потенциально большую стабильность функциональных характеристик, расширить частотный диапазон, варьировать характеристики в процессе работы звена, унифицировать схемотехнические и конструкторско-технологические решения различной аппаратуры. Так, в настоящее время в электрофизиологическом эксперименте для получения минимального уровня собственных шумов наиболее перспективны схемы параметрических усилителей; известны медицинские радиокапсулы, длительно необслуживаемые датчики температуры с параметрическим возбуждением пьезоэлектрического резонатора, не требующие автономного источника питания; параметрические фильтры, модуляторы и демодуляторы, используемые в современных кардиомониторах и т.д.
Далеко не полный перечень основных областей биомедицины, где нашли применение структуры с переменными параметрами, показывает, что параметрическая схемотехника достигла определенных успехов и имеет широкие перспективы развития. Однако с расширением масштабов использования цепей с переменными параметрами, с усложнением решаемых задач и повышением требований к технико-экономическим показателям биомедицинской аппаратуры, появились все большие трудности принципиального характера, обусловленные отсутствием общих принципов построения и аппаратурного обеспечения биомедицинских исследований на основе структур с переменными параметрами. Приспособление для этих целей существующих методов, разработанных для решения технических задач, как правило, не позволяет создавать надежную и высокоэффективную биомедицинскую технику. При подобном подходе не учитываются не только специфика биообъекта как источника биоинформации и специфические условия физиологического эксперимента, но и тот факт, что критерии оценки технико-экономических характеристик биомедицинской аппаратуры и аппаратуры технического назначения в общем случае различны.
В работе предлагаются следующие основные принципы построения биомедицинской аппаратуры на основе структур с переменными параметрами:
1. Принцип приведенного масштаба времени и амплитуд. Согласно этого принципа проектируемая структура с переменными параметрами в приведенной системе координат может быть представлена как стационарная. Это позволяет применить к этим структурам теорию и практику цепей с постоянными параметрами.
2. Принцип пространственно-временной фазовой селекции.
3. Принцип оптимальности.
4. Принцип безопасности. Этот принцип прежде всего связан с возможностью ввода и вывода энергии из системы с переменными параметрами через изменяемый реактивный параметр, что позволяет защитить биообъект от попадания опасных токов.
