Біотехнічна система для неінвазійного діагностування та корекції функціонального стану людини: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : 05.11.17 - Біологічні та медичні прилади і системи

Abstract

Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності функціонування біотехнічної системи для неінвазивного діагностування та корекції функціонального стану біологічного об’єкта шляхом розроблення методу, моделей та інноваційного апаратного комплексу, що використовує явища зміни фізичних параметрів біологічного об’єкта під впливом інформаційних маркерів та мікрохвильового впливу дециметрового діапазону. Визначено і конкретизовано загальні структурні та параметричні моделі для побудови апаратного комплексу з різними рівнями технізації (механізації, автоматизації, інтелектуалізації). Здійснено синтез загальних структур варіантів комплексу та виконано їхню параметризацію. Виявлені методи управління рівнями достовірності діагностики та тривалості діагностичнооздоровчого циклу (продуктивності) комплексу. Проведено експериментальні дослідження і визначено характеристики достовірності діагностики та ефективності дії розробленого комплексу.

Диссертация посвящена вопросам повышения быстордействия и эффективности биотехнической системы для неинвазивной диагностики и коррекции функционального состояния биологического объекта путем разработки метода, моделей и инновационного аппаратного комплекса, который использует явления изменения физических параметров биологического объекта под влиянием информационных маркеров и микроволнового воздействия дециметрового диапазона. Определены и конкретизированы общие структурные и параметрические модели для построения аппаратного комплекса с различными уровнями технизацией (механизации, автоматизации, интеллектуализации). Осуществлен синтез общих структур вариантов комплекса и выполнена их параметризация. Выявленны методы управления уровнями достоверности диагностики и длительности диагностико оздоровительного цикла комплекса. Проведены экспериментальные исследования и определены характеристики достоверности диагностики и эффективности действия разработанного комплекса.

The dissertation presents the results of a study of existing methods and tools for diagnosing and correcting a person’s functional state, reveals their significant shortcomings in functionality and technical level. The development of an improved biotechnological system was carried out, which provides an increase in pace by 1.5 – 2 times, reliability – by 1.3 times and the effectiveness of the correction of the functional state with a reduction in the normalization time to 5–10 days instead of 2–4 months. The expediency of applying the method using the phenomenon of changes in the electrical resistance (impedance) of human skin under the influence of information markers is revealed. It provides the opportunity to create diagnostic hardware systems with different technical levels, as well as their extended (up to 3 times) functionality due to the ability to determine an effective frequency range, the timing of normalization of the state and the number of required correction cycles. For the first time theoretically substantiated and experimentally confirmed the effectiveness of the use of decimeter waves for microwave functional correction of the human body. The use of such waves allows accelerating the process of normalization of the functional state of the body with the achievement of the highest intensity of normalization. It was defined that the highest intensity of normalization occurs during the first 5 days with its subsequent decrease due to the activation of self-regulation mechanisms. The developed structural-functional, structural-elementary and parametric models of the hardware complex of the biotechnological system, while taking into account factors affecting the reliability of the diagnostic results and process performance, as well as restrictions for technical implementation. This made it possible to determine the necessary structure, to calculate the design and technological parameters of this complex for its options with manual, mechanized, automated and intellectualized levels. It is shown that effective methods for controlling the reliability of diagnostics are the transition from a single channel for obtaining information to many channels, from one measurement point to many points, from a single measurement to many measurements. Improving the process performance is achieved by minimizing the initial amount of work by selecting diagnostic objects based on the results of an integrated assessment of the radiation spectrum of the body, increasing the speed of preparatory work by automating the process of finding and installing contacts of a multi-pin head, minimizing the time for sending test signals, the duration of microwave exposure and the number of sessions. The developed hardware complex using biofeedback is a computerized system containing blocks (modules) that allows for highly accurate diagnosis and effective correction of the physiological condition of people disturbed by various factors. Such a system can be implemented on the basis of various components for the conditions used in the conditions of both stationary health centers and in everyday life.