Билет 13 Роль и устройство направленного ответвителя в приемо-передатчике свч блока рл датчика
Билет 24 1. Что Вы можете сказать о спектре ритмограммы человека?
жүктеу/скачать 1.82 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Билет 25 1. Как Вы себе представляете понятие «динамической калибровки» сигнала
- 2. Что характеризует график корреляционной размерности ритмограммы сердца.
- Билет 26 1. Расскажите о понятии фазового пространства, фазовой плоскости для физиологического параметра.
- 2. Что характеризует график корреляционного интеграла ритмограммы сердца.
Билет 24 1. Что Вы можете сказать о спектре ритмограммы человека?  
Рис.2.1. Спектр мощности кривой Рис.2.2. Спектр мощности рит- изменения кровяного давления мограммы сердца Спектр РГ сердца имеет много общего со спектром АД, как показано на рис.2.2 В обоих спектрах наблюдается хорошее совпадение по трем основным пикам: низкочастотному (около 0,01 Гц), среднечастотному (около 0,1 Гц) и высокочастотному (около 0,30 Гц) Таким образом, кардиоинтервалы сердечного ритма контролируются, по крайней мере, через два независимых входа. Один исходит от дыхательной системы и определяет модуляцию СР в частотной зоне дыхания. Другой вход связан с системой регуляции АД, где ведущую роль играет симпатическая нервная система. Ее влияние на СР осуществляется вблизи частоты 0,1 Гц. Увеличение амплитуды в спектре РГ сердца пика мощности на частоте 0,1 Гц коррелирует со снижением среднего уровня АД. Наоборот, с ростом среднего значения АД амплитуда пика в спектре РГ сердца на частоте 0,1 Гц падает. При интерпретации частотных составляющих спектра РГ сердца наиболее часто обращаются к трехкомпонентной теории регуляции СР. Согласно этой теории частотный спектр, характеризующий РГ сердца, содержит три зоны частот, на которых СР взаимодействует с тремя системами: системой дыхания, системой регуляции среднего уровня АД, системой управления температурой и обменом веществ. Система регуляции температурных и обменных процессов представлена в спектре самой медленной составляющей - диапазон частот от 0 до 0,05 Гц. Регуляция АД представлена среднечастотной составляющей, которая характеризуется мощностью в диапазоне частот от 0,05 до 0,11 или 0,2 Гц. Влияние со стороны дыхательной системы на вариабельность RR-интервалов представлено высокочастотной составляющей спектра на частоте от 0,11 или 0,2 до 0,5 Гц. Полагают, что дыхательная аритмия определяется тем, что при каждом вдохе и выдохе сигналы по парасимпатическому нерву рефлекторно ускоряют и замедляют интервалы между ударами сердца с той частотой, с которой производятся вдох и выдох. На этом основании исследователи предложили использовать дисперсию RR-интервалов в зоне частоты дыхания как неинвазивный показатель парасимпатической активности. В зоне частот 0,05 – 0,2 Гц спектра РГ сердца преимущественно отражается активность симпатической нервной системы, связанной с регуляцией среднего уровня АД. Частотный спектр РГ сердца хорошо зарекомендовал себя для определения функциональных состояний (ФС) в условиях бодрствования и его изменений, вызываемых различной физической и информационной нагрузками. На основании многих данных исследователи сходятся во мнении, что выраженную дыхательную аритмию следует считать показателем тренированности. 2. Какие проблемы возникают при питании цифрового блока РЛ Пульсар от USB-порта компьютера и как можно решить эти проблемы? 1) Стабильность питания. Так как ЮСБ является интерфейсом передачи логической информации, "высокий уровень" скачет с 3 до 5 вольт. Приходится ставить стабилизаторы различные 2) Если мы хотим на АЦП иметь +-2.5 вольта, допустим, приходится ставить инверсный повторитель 3) Если подключены другие устройства к ЮСБ, проседает напряжение 4) Различные другие проблемы. Билет 25 1. Как Вы себе представляете понятие «динамической калибровки» сигнала? НУ НЕ ЕБУ, НЕТ БЛЯТЬ ЕГО, ВОЗМОЖНО ЭТО ПРО ПАРНЫЕ ВЫБОРКИ 2. Что характеризует график корреляционной размерности ритмограммы сердца. Вследствие сложности вычисления фрактальной размерности обычно пользуются другими параметрами размерности: «размерность вложения» системы de и «корреляционная размерность» ν. Размерность вложения de определяют как наименьшее число независимых переменных, однозначно определяющее установившееся движение диссипативной распределенной системы. Корреляционная размерность ν – оценка «снизу» фрактальной размерности dF. Размерность вложения находят, строя для каждого k (где k – размерность пространства) в логарифмических осях кумулятивный график зависимости количества пар точек от расстояния между ними. Функциональное состояние: здоров (мужчина, 21 лет, файл 0001)  
Рис.3.6. Корреляционный интеграл, Рис.3.7. Корреляционная размерность, τopt = 5 τopt = 5, размерность вложения de = 10 -100 Корреляционная размерность при de = 10 равна 2,3, при de = 100, КР = 6,2. Функциональное состояние: болезнь - сахарный диабет (женщина, 58 лет, файл 0231)  
Рис.3.11. Корреляционный интеграл, Рис.3.12. Корреляционная de = 10 -100, (τopt) = 10 размерность Корреляционный интеграл: график КИ имеет извилистую форму и изломы. Корреляционная размерность при de = 10 и τopt = 10 равна 0,7, при de = 100 КР = 3,4. Функциональное состояние: спортсмен высокого класса  
Рис.3.16. Корреляционный интеграл, Рис.3.17. Корреляционная de = 10 -100 размерность Корреляционный интеграл: демонстрирует хорошую пластичность в системе адаптации ритма сердца к большим нагрузкам, график КИ имеет гладкую форму без горизонтальных участков и изломов. Корреляционная размерность при de = 10 равна 3,2, при de = 100 КР = 7,8, что говорит о высокой сложности системы регулирования ритма сердца, и, следовательно, о пластичности в процессе адаптации к нагрузкам. Функциональное состояние: болезнь-инсульт  
Рис.3.20. Корреляционный интеграл, Рис.3.21. Корреляционная раз- de = 10 -100 , (τopt) = 3,7 мерность Минимальная КР при de =10 равна 2,8, максимальная КР при de = 100 равна 4,5. корреляционная размерность количественно показывает уровень сложности системы динамического удерживания ритма сердца в необходимых пределах, причем, чем выше значение параметра , тем система более динамична, пластична и устойчива в целом. Билет 26 1. Расскажите о понятии фазового пространства, фазовой плоскости для физиологического параметра. Как известно из теории колебаний, динамику системы отображают в пространстве состояний, или в фазовом пространстве, координаты которого выбираются, исходя из природы наблюдаемого процесса. Например, можно исследовать фазовый портрет какого-либо физиологического параметра. Для анализа экспериментальных данных разработан так называемый метод задержек. Этот метод позволяет описать фазовый портрет динамической системы в многомерном пространстве состояний, если известна только одна пространственно-временная последовательность в виде какого-либо параметра, описывающая поведение системы. В кардиологии это может быть временная последовательность длительностей кардиоинтервалов, называемая ритмограммой сердца. Анализ фазового портрета (аттрактора) позволяет определить тип или характерные особенности динамики системы, связанные с физиологическими особенностями пациента. Методы теории нелинейной динамики дают возможность получить и количественные параметры, описывающие исследуемую систему. Одной из характеристик хаотической системы служит «размерность» фазового портрета или фрактальная размерность dF. Вследствие сложности вычисления фрактальной размерности обычно пользуются другими параметрами размерности: «размерность вложения» системы de и «корреляционная размерность» ν. Размерность вложения de определяют как наименьшее число независимых переменных, однозначно определяющее установившееся движение диссипативной распределенной системы. Корреляционная размерность ν – оценка «снизу» фрактальной размерности dF. Размерность вложения находят, строя для каждого k (где k – размерность пространства) в логарифмических осях кумулятивный график зависимости количества пар точек от расстояния между ними. Точки, линии и более сложные формы представляют собой изображения аттракторов в фазовом пространстве. Последнее есть абстрактное математическое многомерное пространство, на осях координат которого откладываются независимые переменные движения системы. Последовательность мгновенных состояний системы образуют кривую в фазовом пространстве траекторий. Фазовая траектория показывает как бы пространственную развертку временной эволюции системы (время при этом остается за кадром). Эти траектории называют еще фазовыми портретами эволюции системы. Точка соответствует достижению системой состояния равновесия, окружность или симметричный предельный цикл - выходу на незатухающий периодический режим типа колебаний математического маятника. 2. Что характеризует график корреляционного интеграла ритмограммы сердца. Предположим, что экспериментально получена последовательность значений одной переменной (в нашем случае эта дискретная последовательность измеренных временных интервалов ритма сердца) на регулярных временных интервалах . Из этого ряда можно выбирать различные последовательности длины k и образовывать все возможные векторы w (n) из них. Расстояние k (n, n’) между любой парой таких векторов w (n) и w (n’ ) есть  (3.1)
Например, если RRi – i-ый член динамического ряда RR-интервалов, а N - количество членов этого ряда, то в двумерном пространстве последовательными точками траектории будут: [RR1, RR2], [RR2, RR3], [RR3, RR4], … [RRN-1, RRN]. Таким образом, строится траектория изменений системы в двумерных осях [RRi, RRi+1]. Соответственно, для 3-х мерного пространства точками траектории будут: [RR1,RR2,RR3], [RR2,RR3,RR4], …[RRN-2,RRN-1,RRn]. Используя такой метод построения, в пространство любой размерности, называемой размерностью вложения, можно вложить многомерный геометрический объект, построенный с использованием динамического ряда значений единственной переменной системы. Количество точек, получаемых таким способом в k – мерной системе равно: N – k + 1, где N – длина динамического ряда, k – размерность вложения. Найдем теперь интегральную корреляционную функцию Ck (l). Здесь Ck (l) описывает среднюю частоту попадания точек в область, ограниченную радиусом l , т.е. является мерой связи точек траектории. Поэтому функция Ck (l) рассматривается как интегральная корреляционная функция и называется корреляционным интегралом. Процедура ее расчета следующая: будем брать некоторое значение l и вычислять корреляционную сумму Ck (l), определенную в [12] как:  (3.2)
где H (x) - ступенчатая функция Хевисайда, такая, что H (x) = 0 для x< 0 и H (x) = 1 для x > 0, и N - общее число элементов в измеряемой последовательности. Затем от уравнения (3.2) переходим к корреляционному интегралу Ck (l) для тех пар векторов w (n) и w (n’), которые отделяются расстоянием, не превышающим l . Построив графики функции (3.2) для разных k, замечаем, что, начиная с некоторого k наклон графика к оси X перестает возрастать с увеличением k. Это значение k дает размерность вложения фазового портрета, а тангенс угла наклона – корреляционную размерность v . Корреляционная размерность ν характеризует меру сложности исследуемой нелинейной системы. Функциональное состояние: здоров (мужчина, 21 лет, файл 0001)
Рис.3.6. Корреляционный интеграл, Рис.3.7. Корреляционная размерность, τopt = 5 τopt = 5, размерность вложения de = 10 -100 Корреляционная размерность при de = 10 равна 2,3, при de = 100, КР = 6,2. Функциональное состояние: болезнь - сахарный диабет
Рис.3.11. Корреляционный интеграл, Рис.3.12. Корреляционная de = 10 -100, (τopt) = 10 размерность Корреляционный интеграл: график КИ имеет извилистую форму и изломы. Корреляционная размерность при de = 10 и τopt = 10 равна 0,7, при de = 100 КР = 3,4. Функциональное состояние: спортсмен высокого класса
Рис.3.16. Корреляционный интеграл, Рис.3.17. Корреляционная de = 10 -100 размерность Корреляционный интеграл: демонстрирует хорошую пластичность в системе адаптации ритма сердца к большим нагрузкам, график КИ имеет гладкую форму без горизонтальных участков и изломов. Корреляционная размерность при de = 10 равна 3,2, при de = 100 КР = 7,8, что говорит о высокой сложности системы регулирования ритма сердца, и, следовательно, о пластичности в процессе адаптации к нагрузкам. Функциональное состояние: болезнь-инсульт
Рис.3.20. Корреляционный интеграл, Рис.3.21. Корреляционная раз- de = 10 -100 , (τopt) = 3,7 мерность Минимальная КР при de =10 равна 2,8, максимальная КР при de = 100 равна 4,5. В выводах по разделу 3 следует отметить, что представленный метод анализа ритма сердца с использованием аппарата нелинейной динамики перспективен по следующим соображениям: график корреляционного интеграла позволяет определить наличие в ритме сердца регулярной составляющей; жүктеу/скачать 1.82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|