|
|
| Бином дня | Промежуток времени | Фаза луны |
Навигатор
ПоискАвторизацияСтатистика
Посещений:
всего - 703816 сегодня - 169 |
Классификация способов измерения порога болевой чувствительности точек акупунктуры (ТА) к термораздражителю. Научное обоснование методов управления нагревателем, использующим в качестве активного элемента инфракрасный светодиод (ИК-диод). Ключевые слова: тест Акабане, ИК-диод, методы измерений. ВВЕДЕНИЕ Специалистам, работающим с диагностическими термотестами, частным случаем которого является тест Акабане, необходимы простые в пользовании диагностические приборы, с помощью которых можно получать достоверные данные. На данный момент, наиболее перспективны две группы приборов: отдельные - портативные, с использованием современной микропроцессорной техники, - и приборы в составе компьютерных программно-аппаратных комплексов. В качестве активных элементов в приборах, реализующих тест Акабане, чаще всего применяют ИК-диоды. Тест Акабане основан на измерении чувствительности к термораздражению ТА входа-выхода классических меридианов. Считается, что у практически здорового человека, чувствительность симметричных точек к термораздражению примерно одинакова. По крайней мере, различия в чувствительности между симметричными точками правой и левой стороны должны быть минимальны. Автор теста K. Акабане использовал "жертвенную (курительную) палочку", с помощью которой проводил исследования некоего "параметра чувствительности" выбранной ТА к внешнему термораздражителю. Перед процедурой исследования поджигался рабочий конец "жертвенной палочки" - вставленной в специальную ручку, - тление которой обеспечивало равномерную отдачу тепла. Методика исследования была проста: над дистальными (концевыми) точками классических меридианов рук и ног равномерно "клевали" (движениями вверх и вниз) зажженным концом (для того, чтобы у пациента не возникало привыкания к воздействующей температуре). Через определенное время, пациент чувствовал постепенное нарастание тепла, которое внезапно переходило в чувство сильного жжения. Момент перехода от тепла к болевому ощущению был очень неожиданным и легко фиксировался самим пациентом. В таблицу автор заносил количество движений, выполненных до появления у пациента болевых ощущений. Этот способ требовал хорошей подготовки врача и не обеспечивал получение объективных данных. С момента разработки теста Акабане было создано большое количество специальных приборов, некоторые из которых позволяли получать только цифровые данные чувствительности симметричных ТА к термораздражению, а другие - дополнительно обрабатывали результаты исследований с помощью специальных программ. В большинстве приборов, для определения порога болевой чувствительности ТА, в качестве нагревателя применяют арсенидогаллиевые меза-эпитаксиальные излучающие диоды (например: АЛ 107б и АЛ 115а). Так как только от 1 до 5 % электроэнергии, подводимой к ИК-диоду, преобразуется в излучение - а все остальное идет на его нагревание, - можно говорить, что ИК-диод, в этом случае, используется в качестве электронагревателя. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ИК-диодов Некоторые конструктивные и технологические характеристики ИК-диодов, используемых в термотестах качестве нагревателя, можно отнести к преимуществам, другие - к недостаткам.
СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДАННЫХ (тест Акабане) Современные приборы, для определения порога болевой чувствительности ТА к термораздражителю, можно разделить на три группы:
Главным достоинством, и одновременно преимуществом, приборов данной группы, является их не высокая себестоимость.
- промежутка времени между измерениями; - теплоемкости ИК-диода и корпуса датчика. Как результат, первое измерение бывает неправильным из-за того, что начальная температура кристалла ИК-диода равна комнатной температуре и на его нагревание требуется много энергии. Последующие измерения должны проводиться с равными паузами между ними для обеспечения одинаковой начальной температуры ИК-диода. Данные, полученные с помощью приборов первой группы, не отличаются точностью и объективностью. Например, если два разных врача - на одном и том же приборе первой группы, - проведут два исследования одной ТА у одного пациента, то полученные данные могут иметь значительный разброс. Введение обратной связи по температуре позволяет контролировать температуру ИК-диода. Появляется возможность задания графика изменения температуры по времени. Измерение всегда начинается при одинаковой температуре кристалла ИК-диода. Далее температура начинает расти по заданному закону. Обычно также вводится небольшая модуляция (колебания температуры), которая препятствуют аккомодации (привыканию) пациента к термовоздействию. Исследуемый (значимый) параметр - время или температура появления болевых (неприятных) ощущений у пациента. Этот способ значительно лучше предыдущего. Разные врачи, пользуясь таким прибором, могут получать одинаковые данные у одного пациента (при одинаковых настройках прибора и одинаковой силе прижатия датчика к измеряемой ТА). Таким образом, данные, полученные с помощью такого метода, можно считать объективными. Но здесь возникает вопрос: какие же данные можно получить рассматриваемым способом? Проведем такой эксперимент: проложим тонкий лист бумаги между рабочей поверхностью ИК-диода и тестируемой ТА. Бумага увеличит тепловое сопротивление (от ИК-диода к тепловым рецепторам кожи). Из-за этого, фиксация пациентом таких же ощущений (как без листа бумаги), потребует значительно большего времени и/или температуры ИК-диода. Кожа - так же, как и бумага, - является хорошим теплоизолятором. Например, толстый кожный покров присущ мозолям, из-за чего бывает затруднено тестирование точки "Чжи-инь" (расположена латерально на мизинце ноги). Следовательно, данные, полученные с помощью приборов второй группы, зависят от состояния кожных покровов пациента. Соответственно, нельзя дифференцировать термочувствительность и толщину кожи пациента в исследуемых ТА. 3-я группа (учитывает количество теплоты, переданной ИК-диодом пациенту) Так же, как и в предыдущей группе, задается график изменения температуры ИК-диода по времени, но в качестве диагностического критерия берется количество тепла, переданного от ИК-диода пациенту, до появления у последнего предусмотренных ощущений. Сохранив объективность измерений, приборы данного типа приобретают возможность компенсирования разной толщины кожи пациента. Что будет, если провести измерение в одной и той же ТА непосредственно и проложив тонкий лист бумаги между точкой и контактной поверхностью ИК-диода (как в предыдущем случае)? Теперь время исследования, конечно же, увеличится, а скорость передачи тепла от ИК-диода пациенту уменьшится. Таким образом, результаты исследования, как с бумагой, так и без нее, будут практически одинаковыми. В этом случае, компенсируется разная сила прижатия рабочей поверхности ИК-диода к измеряемой ТА. Кроме того, становится возможным сравнение данных, полученных при различных графиках изменения температуры по времени. Уменьшение скорости нарастания температуры приводит к уменьшению скорости теплопередачи при одновременном увеличении времени съема данных; то есть, как и в предыдущем случае, результаты исследований не будут отличаться. Соответственно, можно говорить о том, что параметры, измеряемые приборами с применением данного метода, более объективны, чем простое измерение времени возникновения болевых ощущений у пациента. МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЕМ (ИК-диодом) С контролем температуры термодатчика (ИК-диода) все, примерно, понятно: заданная температура сравнивается с фактической, и автоматический регулятор принимает решение о включении нагревания ИК-диода. Но и здесь есть некоторые, не всеми учитываемые, нюансы. Вспомним теорию автоматического управления [1], согласно которой разность между заданной и фактической температурой называется ошибкой. Ошибка подается на вход регулятора, который и управляет нагревателем. Регуляторы бывают различных видов: Пропорциональные - усиливают ошибку и этим сигналом управляют нагревателем. Их преимущество - устойчивость; недостаток - не нулевая статическая ошибка. Если заданная и фактическая температуры равны, то ошибка равна нулю и, как ее не усиливай, все равно получится ноль. Соответственно, чтобы нагреватель включился, ошибка не должна быть равна нулю. Пропорционально-интегральные (ПИ) - кроме ошибки, учитывают также ее интеграл. Преимущество этого вида регуляторов - нулевая статическая ошибка; недостаток - проблемы с устойчивостью (не правильно рассчитанный и настроенный регулятор может привести к возникновению автоколебаний). При равных заданной и фактической температурах, ошибка равна нулю, а ее интеграл не меняется. В этом случае, именно интегральная составляющая и задает мощность нагревателя. Пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД) - учитывают дополнительно производную ошибки по времени. При тех же свойствах, что и у пропорционально-интегральных регуляторов, наличие дифференциальной составляющей позволяет улучшить поведение системы в переходных процессах и ее устойчивость. Особенно это актуально для дискретной (цифровой) системы, где имеется склонность к возникновения небольших автоколебаний (устойчивость в большом и не устойчивость в малом). Если в приборе программным способом реализован пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, это обеспечит нулевую статическую ошибку и минимальные автоколебания температуры. Кроме того, обеспечивается возможность измерения энергии, затраченной на нагревание ИК-диода. ПРОЦЕСС ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ, ПЕРЕДАННОЙ ОТ ИК-диода ПАЦИЕНТУ Предположим, что имеются два совершенно одинаковых прибора. Что будет, если - задав им одинаковый график изменения температуры по времени, - рабочей поверхностью ИК-диода первого прибора коснуться какого-либо предмета (например, измеряемой ТА пациента), а датчиком второго прибора не касаться никаких поверхностей? Конечно, энергия, затрачиваемая на нагревание ИК-диода первого прибора, будет больше, чем у второго. Если из энергии, затраченной первым прибором (на нагревание ИК-диода и предмета, которого он касается), вычесть энергию, затраченную вторым прибором (только на нагревание ИК-диода), то можно вычислить энергию, переданную от первого прибора к нагреваемому предмету (исследуемой ТА). Так как связь между энергией и теплотой очень проста: 4,2 Дж равны 1 Кал - легко рассчитать количество тепла, переданного ИК-диодом предмету. На самом деле, конечно, необязательно иметь второй прибор - достаточно построить его математическую модель. Математическая модель, соответствующая дифференциальному уравнению третьей степени, обеспечивает достаточную для практики точность. Для перехода от безразмерной величины, рассчитываемой по этому уравнению, к реальным значениям, нужно знать коэффициент теплоотдачи ИК-диода. Расчет этого коэффициента должен определяться специальным режимом настройки, который может обеспечить получение необходимых данных о взаимодействии измерительной системы с окружающей средой. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Современные приборы, реализующие тест Акабане (и портативные, и компьютерные), могут использовать любой из рассмотренных способов измерения данных, что определяется их ценовой категорией и технологическими возможностями разработчиков и изготовителей. Проблема выбора метода измерений зачастую определена задачами, которые стоят перед исследователями и пониманием технических и теоретических аспектов рассмотренных методов получения объективных данных с исследуемых ТА. Для получения более достоверных данных, необходимо применение в измерителях порога болевой чувствительности пропорционально-интегрально-дифференциальных регуляторов и специальных математических моделей, учитывающих внешние параметры процесса измерений. Рассмотренные способы измерения данных в тесте Акабане, конечно, не исчерпывают все методы фиксирования событий, но определяют направления подхода и более объективное и целостное понимания проблем, возникающих в процессе самого важного звена диагностических процедур - процесса измерений. ЛИТЕРАТУРА 1. В. А. Бесекерский, Е. П. Попов "Теория систем автоматического управления", Издательство: Профессия, 2004 г., 752 стр.. К приборам первой группы можно отнести приборы, входящие в состав аппаратно-программных комплексов "Руно" и "У-Син" (ранее назывался "КОМТЭГ"), производимых компаниями: ЗАО "Медицинская фирма "Руно"" и ООО "Ракурс", соответственно. « Прибор диагностический функционального состояния человека при тепловом воздействии на БАТ микромощного источника ИК-излучения "Руно" (по методу Акабане) в двух исполнениях: - прибор в комплектации с программными средствами; - прибор без программных средств. ТУ 9442-001-40433542-2002, рег.удостоверение № 29/23031202/4856-03. ЗАО "Медицинская фирма "Руно"", г. Москва. » « Комплекс аппаратно-программный диагностики и терапии по БАТ "У-Син". ТУ 9442-001-24329696-2003, рег. удостоверение № 29/23030902/5392-03. ООО "Ракурс", г. Москва. » К приборам второй группы можно отнести, разработанный и производившийся в начале 90-х г.г. прошлого века компанией "ДИНАС", программно-аппаратный комплекс диагностический по БАТ "тесты Акабане и Риодораку" на базе ПЭВМ "Партнер". К приборам третьей группы можно отнести прибор, входящий в состав программно-аппаратного комплекса "АНТЭЛ", разработанный ООО "ДИНАС". « Комплекс аппаратно-программный термо-электродиагностический по БАТ "АНТЭЛ". ТУ 9442-001-13114900-2004, рег. удостоверение № ФС 0022б1999/0181-04. ООО "ДИНАС", г.Чебоксары. » Продолжение следует... Обсудить статью в форуме
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Публикации