Терапевтического типа – оказывающая лечебное воздействие (аппараты для аэроионотерапии, фототерапии, КВЧ-терапии)

Это группа систем предназначена для использования в медицинских целях, главными из которых являются:

 − диагностика состояния живого организма

− управление состоянием организма для его нормализации

− временная или длительная компенсация утраченных функций органов или физиологических систем живого организма;

− протезирование и коррекция функций сенсорных систем или двигательного аппарата;

− различные медико-биологические исследования и лечебные процедуры

Вся медико-биологическая информация, поступающая от пациента (или оператора), разделяется на медленно изменяющиеся процессы (МИП-частота изменения ниже 1 Гц, час.сер.сокр.,час.дых,t) и быстро изменяющиеся процессы (БИП-от 9,1 до 1000Гц; электрофизиологические процессы, электрокардиосигнал (ЭКС), электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электромиограмма (ЭМГ) и т. д.

8. Диагностические БТС (см. №7)

9. Требования к синтезируемой БТС

Требования к синтезируемой системе с позиции теории автоматического управления:

1. Система должна быть устойчивой, т.е. в ней должны затухать различные отклонения, возникающие под влиянием возмущающих сигналов.

2. Ее реакция на входные сигнала должны обладать определенными свойствами, характеризующими качество системы – переходный процесс должен быть достаточно быстрым; ошибки в установившемся состоянии должны быть не очень велки и т.д.

При построении биотехнических систем необходимо руководствоваться принципами (правилами) построения, применение которых позволит оптимизировать структуру и характеристики БТС, обеспечить максимальное согласование звеньев (элементов) системы, повысить эффективность синтеза биотехнической системы. Совокупность принципов построения БТС следует подразделить на две группы.

Первая группа принципов построения – общетехнические, которые относятся ко всем биотехническим система. Перечислим общетехнические принципы: системы.

1. Принцип адекватности условий. Этот принцип требует создания условий для функционирования биологических звеньев системы, которые адекватны условиям естественного функционирования (обитания).

2. Принцип единства информационной среды. Этот принцип требует согласования характеристик информационных потоков в каналах информационного взаимодействия и контурах управления. Информационные характеристики источника информации, например средства отображения информации, должны быть согласованы с информационными характеристиками приемника, например зрительной системы человека.

10. Структура системы управления

Структура системы(см. рис. на с.2 и 3) – устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере, в течение интервала наблюдения.

Понятие структура включает также конфигурацию системы – это пространственное расположение элементов, геометрические свойства. Различают точечную, линейную, плоскую, объемную и смешанную конфигурации.

11. Обратная связь и ее роль при проектировании БТС

Особая способность систем формировать целенаправленное самостоятельное поведение, включающее предвидение, осуществляется при помощи обратных связей. Обратные связи можно разделить на положительную и отрицательную.

ПОС – отношение выходных сигналов к входным есть величина, большая единицы. Увеличение выходных сигналов приводит к увеличению сигнала на входе системы, а это в свою очередь вызывает дальнейшее возрастание выходного сигнала. Если не будет принято никаких мер, сигнал на выходе может стать неуправляемым и привести к пагубным для системы последствиям.

ООС – при такой связи часть выходного сигнала подается на вход системы, так что отношение полученного выходного сигнала к входному сигналу составляет величину, меньшую единицы.

ООС умен.вел.вых.сигнала при увел.сигнала на входе, т.е. явл механ автокоррекции системы.

Положительная обратная связь увеличивает чувствительность системы, отрицательная способствует устойчивости ее.

12. Главные контуры управления в организме и их учет при создании БТС

На рис. 1 показана схема потоков энергии и информации в организме животного. Энергетическая часть организма обозначена как метаболическая система, а управляющая часть содержит три блока — генетическое управление, физиологическое управление, эффекторы.Структура организма поддерживается механизмами генетического управления. Получая от остальных систем энергию и информацию, генетическая система управляет процессами синтеза необходимых веществ и поддерживает жизнедеятельность остальных систем организма.

Процессы в генетической части протекают достаточно медленно, для нее характерны долгие интервалы времени, связанные с процессами роста, становления организма и его старения, процессы регенерации тканей и другие.

Поведенческие реакции организма осуществляются системой физиологического управления. Процессы в физиологических системах управления организма протекают быстрее, чем в генетической. Поэтому генетическая система образует структуру биосистемы, в то время как быстрые поведенческие и физиологические процессы определяют ее функцию. Организация живого есть единство структуры и функции — устойчивости и подвижности. «То, что называется структурой, является медленным процессом большой продолжительности: то, что называют функцией, является быстрыми процессами короткой продолжительности». Таким образом, само строение биосистемы отражает две главнейшие ее характеристики — процессы обмена веществ (открытый характер живых систем) и процессы управления.