оформление (Курсовая по теме реография (для КМ))

36

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ (ТУ)

Факультет: Кибернетики

Кафедра: Биомедицинская Электроника

КУРСОВАЯ РАБОТА

“Обработка биологических сигналов в Delphi”

Дисциплина: “Программирование и основы алгоритмизации”

Работу выполнил студент группы:

_______________________

Проверил преподаватель:

_______________________

МОСКВА 2004

Содержание

Титульный лист………………………………………………………………………….1

Содержание……………………………………………………………………………....2

Введение………………………………………………………………………………….3

1 Основная часть…………………………………………………………………………4

1.1 Задание……………………………………………………………………………..4

1.2 Обзор литературы………………………………………………………………….4

1.3 Формальное описание программы………………………...……….......................7

1.4 Работа с файлами…………………………………………………………………..9

1.5 Обработка исключительных ситуаций при открытии файла…….......................9

1.6 Функции нахождения максимумов и минимумов сигналов…………………..10

1.7 Функции пересчёта координат…………………………………………………..11

1.8 Построение графиков по данным из массива……………………......................12

1.9 Нахождение R-зубцов на ЭКГ…………………………………….......................13

1.10 Определение точек начала изгнания крови из левого желудочка сердца…….15

1.11 Работа с канвой принтера………………………………………………………...16

Заключение……………………………………………………………………………….18

Приложение А. Листинг основной программы………………………………………..20

Приложение Б. Вывод информации на печать………………………………………...32

Список литературы………………………………………………………………………35

Введение

В настоящее время одними из самых распространенных яв­ляются сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому особенно важна ранняя диагностика заболеваний сердечно-сосудистой сис­темы. Особое значение приобретает изучение центральной гемо­динамики (кровообращения) при таких экстремальных ситуациях, как гипертонический криз, кардиогенный шок, инфаркт миокарда и т.д. При этом ведущая роль принадлежит гемодинамическим показателям, таким как ударный объем и общее периферическое сопротивление.

Современные медицинские приборы используют микропроцессорную обработку получаемых сигналов. Для этого требуется соответственное программное обеспечение. В данной курсовой представлено описание программы для анализа сигналов диагностики сердечно-сосудистой системы, созданной в среде программирования Delphi.

1 Основная часть

1. Задание

Разместить на форму компонент Диаологовое Окно Выбора Файла (OpenDialog), компонент Изображение (Image), четыре кнопки (Button), несколько текстовых полей (Edit), компонент Главное меню (MainMenu), компонент Контекстное меню (PopupMenu), компонент Список действий (ActionList).

По щелчку на кнопке Открыть файл выбрать из диалогового окна, созданного с помощью компонента OpenDialog, один из файлов. Использовать обработку исключительных ситуаций для открытия файла.

По щелчку на кнопке Данные вывести в текстовые поля Edit данные о пациенте.

По щелчку на кнопке Разместить разместить R-зубцы на ЭКГ, точки максимума дифференцированной реограммы и точки начала изгнания крови из левого желудочка сердца.

По щелчку на кнопке Печать вывести на печать содержимое окна программы (работа с канвой принтера).

Те же действия осуществлять при выборе соответствующих пунктов главного и контекстного меню (использовать компонент Список действий ActionList).

Написать теоретическую часть: реографическое исследование, алгоритмы определения характерных точек на ЭКГ и реограмме.

Создать формальное описание программы.

1. Обзор литературы

Определение гемодинамических показателей проводится инвазивными и неинвазивными методами.

Инвазивный метод связан с нарушением кожного покрова. Он связан с определенным риском для пациента и не всегда приемлем.

При неинвазивных способах нарушения кожного покрова не происходит. Эти способы просты для медицинского персонала и необременительны для пациента, поэтому, по возможности, пред­почтительней применять неинвазивные методы исследования.

Одним из неинвазивных методов является реография (импедансная плетизмография). Реография - практически единствен­ный метод, обеспечивающий экспресс-диагностику состояния центральной гемодинамики в условиях атравматичного и необ­ременительного для больного исследования.

Реография — неинвазивный метод исследования кровоснабжения органов, в основе которого лежит принцип регистрации изменений электрического сопротивления тканей в связи с меняющимся кровенаполнением. Чем больше приток крови к тканям, тем меньше их сопротивление. Для получения реограммы через тело пациента пропускают переменный ток частотой 50-100кГц, малой силы (не более 10 мкА), создаваемый специальным генератором. 

Принципиальная разработка реографической методики принадлежит Н. Манну (1937). В дальнейшем методика (электроплетизмография, импеданс-плетизмография) получила развитие в работах А. А. Кедрова и Т. Ю. Либермана (1941— 1949) и др. Детальная разработка и внедрение в клиническую практику метода реографии связано с именами австрийских исследователей W. Holzer, К. Polzer и A. Marko. Им же принадлежит по существу первая монография (Rheokardiographie, Wien, 1946), в которой авторы не только осветили технические стороны метода (электрические схемы аппарата, варианты генератора переменного тока и другие), но и представили результаты клинического использования реографии при различных заболеваниях сердечно сосудистой системы. Существенный вклад в разработку метода реографии внес Ю.Т. Пушкарь, создавший отечественную конструкцию аппарата и изменивший методику регистрации реограммы (прекардильная реокардиография). В настоящее время доказано клиническое значение применения метода реографии. 

В зависимости от конкретной клинической задачи меняется зона исследования, и соответственно место наложения электродов. Поэтому различают реографию легких, сосудов мозга (реоэнцефалография), сосудов конечностей (реовазография) и другие.

Принципиальной основой метода реографии является зависимость изменений сопротивления от изменений кровенаполнения в изучаемом участке тела человека. Другими словами, изучаются пульсовые колебания электрического сопротивления.

Более полное представление о пульсовых колебаниях электрического сопротивления получают при учете (соотношении) базового сопротивления исследуемого участка (то есть суммарного сопротивления тела зондирующему току с частотой 50—100 кГц). Полный импеданс (сопротивление) состоит из двух величин, постоянный или базовый импеданс, обусловленный общим кровенаполнением тканей и их сопротивлением, и переменный или пульсовой импеданс, вызванный колебаниями кровенаполнения во время сердечного цикла. Величина пульсового импеданса ничтожно мала и составляет не более 0,5 % общего импеданса. Вместе с тем пульсовой импеданс составляет объект изучения для реографии.

Регистрация реограмм осуществляется с помощью реографов. Последние состоят из следующих элементов генератора высокой частоты, преобразователя «импеданс-напряжение», детектора, усилителя, калибровочного устройства, дифференцирующей цепочки. 

При биполярной методике накладывают 2 электрода, каждый из которых одновременно является токовым и измерительным, электроды фиксируют на соответствующем участке тела. Для снижения контактного сопротивления между электродом и кожей используются те же приемы, что и при записи ЭКГ. При использовании тетраполярной методики участок исследования ограничивают парой измерительных электродов, а возникшее в них напряжение снимают с помощью другой пары электродов, расположенных кнаружи по отношению к первой (токовые). Тетраполярная методика более точна, ибо резко (до минимума) снижается влияние контактного сопротивления (нет необходимости накладывать прокладки, смоченные растворами солей или щелочей, а также пользоваться электродной пастой) и электродной поляризации. Это позволяет с высокой степенью точности измерить импеданс глубинных тканей. Кроме того, достаточно точно получаемые сведения о базисном импедансе позволяют дать количественную оценку основным гемодинамическим показателям ударному и минутному объемам кровообращения. 

Рис. 1. Расположение электродов при проведении реографического исследования

Запись реограмм производится в теплом помещении через 1,5—2 ч после приема пищи или натощак, в положении лежа на спине после 15—20-минутного отдыха. Одновременно с двумя реограммами (основной и дифференциальной) записывается ЭКГ во II стандартном отведении и иногда ФКГ в V точке или над верхушкой на одном из среднечастотных диапазонов. Желательно регистрацию реограммы производить на задержке дыхания при неполном выдохе. Запись производят при скорости движения лентопротяжного механизма 25—50 мм/с (реже — 100 мм/с). Необходимо следить за калибровочным сигналом (0,1 Ом=10 мм).

Количественный анализ предусматривает определение следующих показателей (рис. 2): 

1. Амплитуда систолической волны в миллиметрах измеряется от основания систолической волны до высшей точки реограммы.

2. Амплитуда диастолической волны в миллиметрах измеряется от основания диастолической волны до высшей ее точки. 

3. Реографический индекс (систолический - РСИ и диастолический - РДИ) - отношение систолической (диастолической) волны к стандартному калибровочному сигналу (0,1 Ом =10 мм), выражается в относительных единицах. Этот показатель характеризует величину и скорость притока (оттока) крови в исследуемой зоне. Амплитуда кривой измеряется от изолинии до высшей точки волны. 

Рис. 2. Реографическая кривая с обозначением основных точек:

A1 – максимальная крутизна восходящего колена волны;

А2 – максимальная амплитуда систолической волны;

А3 – нижняя точка инцизуры;

А4 – максимальная амплитуда диастолической волны реограммы;

К – калибровочный сигнал;

В – длительность нисходящей части реограммы;

Qa – время распространения реографической волны на участке

“сердце – исследуемый орган”;

a – время максимального систолического наполнения сосудов;

а1 – время быстрого наполнения;

a2 – время медленного наполнения.

1. Интервал Qа или время распространения пульсовой волны (ВРПВ) на участке «сердце — исследуемый орган» в секундах — соответствует периоду напряжения при фазовом анализе систолы желудочков. Измеряется от начала зубца Q ЭКГ до начала волны реограммы, связанной с данным сердечным циклом. Интервал Qа уменьшается при повышении тонуса или склерозе магистральных сосудов 

2. Период или время быстрого наполнения (ВН_быстр) - от начала подъема систолической волны реограммы до точки максимальной крутизны на ее восходящем колене (соответствует проекции вершины основного зубца дифференциальной реограммы на восходящее колено объемной реограммы). Этот показатель отражает величину ударного объема и функциональное состояние крупных сосудов. 

3. Период или время медленного наполнения (ВН_медл) - от точки максимальной крутизны на восходящем колене реограммы до ее вершины. Этот показатель определяется также как разность между ВН_макс и ВН_быстр и отражает функциональное со стояние сосудов среднего и мелкого калибра. 

4. ВН_быстр и ВН_медл составляют период максимального наполнения - ВН_макс который измеряется от начала восходящей части кривой до ее вершины. 

5. Амплитудно-частотный показатель (АЧП) — отношение реографического индекса (РИ) к длительности сердечного цикла R-R. АЧП характеризует величину объемного кровотока в исследуемой области в единицу времени.

6. Отношение амплитуд систолической и диастолической волн (А_с/А_д) отражает степень преобладания артериального притока во время систолы над венозным оттоком во время диастолы. 

7. Время общего наполнения (ВН_общ) - интервал от начала подъема реограммы отражает общее время систолического притока крови в данную сосудистую область 

8. Продолжительность катакроты в секундах (от высшей точки кривой реограммы до точки пересечения с изолинией) 

9. Отношение времени восходящей части к времени нисходящей в процентах.

10. Отношение времени восходящей части реограммы к длительности сердечного цикла или к сумме, как показатель эластичности и тонуса сосудов.

11. Коэффициенты, отражающие отношение времени быстрого наполнения и времени медленного наполнения к общей длительности наполнения (ВН_быстр)/(ВН_общ), (ВН_медл)/(ВН_общ).

Следует заметить, что в реографии, как ни в одном из методов инструментальной диагностики сердечно-сосудистой системы нет единой методики количественных расчетов и нет единой терминологии. В каждом конкретном случае врач должен определить объем анализируемых показателей, который позволил бы при минимальных расчетах получить оптимальную информацию.  [2]