Краткий анализ технического задания

Курсовой проект по дисциплине УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ БИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

 

Исполнитель:

Мордовина С.А., студентка

четвёртого курса

132 группы

очной формы обучения

специальность 201000

Руководитель:

д. Мальченко С.И.

 

 

Рязань, 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Оглавление…………………………………………………………………….…..

Введение……………………………………….…….….….……………………...

1 Краткий анализ методики миографии………

2Краткий анализ технического задания…………….…………………...…..….

3Расчет функциональных параметров….…….………………….…….....……..

4 Разработка функциональной схемы…………….…………………….…..……

5 Разработка, описание и расчет принципиальной схемы……………….……

5.1 Разработка аналоговой части………….…………………………....…..…..

5.2 Разработка цифровой части…………..……………………....………..……

Заключение……………………………………………………………….………

Список использованных источников ……………………………….………….

 

 

Введение

Миография (от «мио»... и... «графия»), регистрация сократительной деятельности мышцы. Миография (или электромиография) — это метод, помогающий исследовать биоэлектрическую активность мышц и нервов. Информация, передаваемая через специальный прибор (миограф) позволяет определить уровень поражения нервной системы в целом и состояние отдельных групп мышц [1].

Простейший способ графической регистрации мышечного сокращения — механическая запись с помощью рычага, свободный конец которого пишет на ленте кимографа соответствующую кривую — миограмму. Помимо таких механических миографов, используются и оптические, регистрирующие работу мышцы на светочувствительной плёнке или бумаге. Миографы разных конструкций обеспечивают регистрацию изотонических или изометрических сокращений мышц. Наиболее совершенным является метод измерения колебаний напряжения мышцы с помощью датчиков, преобразующих механические изменения в электрические, регистрируемые на осциллографе. Таким способом удаётся регистрировать сокращения отдельных мышечных клеток. Метод миографии в сочетании с другими физиологическими методами позволил изучить основные закономерности сократительной функции мышц [2].

Миография — единственный способ, который может установить точное место повреждения того или иного нерва, дать точную информацию о причине паралича, атрофии мышц или повышенной нервной чувствительности [3].

 

 

Краткий анализ методики миографии

Никакой специальной подготовки для проведения миографии не требуется. Пациента усаживают в удобное кресло и к мышцам подключают электроды миографа.

В зависимости от модели аппарата, электроды фиксируются двумя способами:

1. накожным, когда тонкие пластинки накладываются на исследуемую мышцу;

2. игольчатым, когда небольшая игла вводится в мышцу. Этот метод более информативен, хотя и вызывает немного неприятные ощущения.

Информация от электродов преобразуется в график и передается на миограф, после чего записывается на ленту, либо выводится на компьютер и распечатывается.

Время проведения зависит от объемов исследования и колеблется в пределах 30-60 минут. Следует учитывать, что после миографии в течение некоторого времени могут быть болевые ощущения в мышцах, которые проходят самостоятельно.

Поскольку миограф непосредственно взаимодействует с нервной системой и кожей пациента, для такой процедуры существуют и определенные противопоказания. Миографию нельзя делать людям с кардиостимулятором, так как он может повлиять на работу прибора. Нельзя делать процедуру людям с психическими расстройствами и с приступами эпилепсии, так как при воздействии миографа на мышцы, может возникнуть приступ. Поскольку электроды накладываются на кожу, нельзя чтобы кожа была поврежденная инфекционными заболеваниями или же высыпаниями [4].

 

Краткий анализ технического задания

Необходимо разработать устройство преобразования информации для микропроцессорной системы (МПС) сбора и первичной обработки электромиосигнала, имея следующие исходные данные:

1. Электрические параметры:

– Диапазон амплитуд входного сигнала: 0…30 мВ;

– Частотный диапазон: 0…20 Гц [5];

–Входное сопротивления канала ≤ 40 кОм;

– Количество каналов: 1.

2. Метрологические характеристики:

– Погрешность преобразования: ≤ 4%.

3. Дополнительные требования:

– Тип системного интерфейса – шина ISA 8 бит;

– Тактовая частота шины 8 МГц;

– Способ многоканального преобразования – централизованный;

– Способ опроса источников сигнала – с постоянной частотой;

– Способ обращения к портам ввода/вывода МПС – изолированный;

– Время преобразования ≥ 15 с.

 

Был проведен анализ существующих АЦП, и было установлено, что нынешние АЦП работают с частотами гораздо более высокими, чем требуемая частота дискретизации. При анализе микросхем современных операционных усилителей было обнаружено, что они позволяют снизить погрешность преобразования до 0.01%. Нынешние цифровые схемы позволяют оперировать с данными через шину ISA, осуществлять попеременное использование шины за счет наличия Z-состояния на выходе у специальных устройств – шинных формирователей. Анализ аналогичных приборов показал, что приборы с подобными параметрами имеются на рынке. Таким образом, можно сделать вывод, что прибор с данными параметрами возможно разработать.