Разработка методов и средств диагностики двигательных функций человека с использованием автоматизированного комплекса
Актуальность проблемы. Работа опорно-двигательного аппарата (ОДА) и сердечно-сосудистой системы человека сопровождается их локальными и общими микродвижениями. Использование методов системного анализа (моделирования и управления) позволяет исследовать эти процессы и ряд других, связанных с организацией целенаправленных движений человека. Задачи подобного плана возникают в системах… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРОИЗВОЛЬНЫХ И НЕПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
- 1. 1. Организация и управление двигательными функциями человека — оператора с позиций компартментно-кластерного подхода
- 1. 2. Современное состояние разработки технических систем для регистрации движений с помощью сенсоров и автоматизированных устройств
2. АППАРАТУРА И МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. ТРАДИЦИОННЫЕ И АВТОРСКИЕ РЕШЕНИЯ. 33 2.1. Диагностические комплексы на базе акселерометров для клинических исследований произвольных и непроизвольных движений.
2.2-Использование токовихревых датчиков для создания автоматизированного комплекса (статистический и частотный анализ треморограмм).
2.3. Расширение возможностей использования разрабатываемых систем на базе дифференциальных датчиков микроперемещений.
3. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОЛЬНЫХ И НЕПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА.
3.1 Системный компартментный подход в разработке математической модели регуляции движений человека с несколькими степенями свободы. Сравнение теоретических и экспериментальных данных.
3.2.Результаты системного анализа и обработки с помощью ЭВМ спектральных характеристик тремора разных возрастных групп учащихся и больных.
4. КОМПАРТМЕНТНО — КЛАСТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЧЕЛОВЕКА (ТЕППИНГА).
Список литературы
- Анохин П.К. Кибернетика функциональных систем. М., Медицина, 1998.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ахмедов Ш. М., Ефимов А. П., Буданова Т. Б. Ранняя диагностика деформирующих артрозов средствами биомеханики. // Тез. докл. Всес. симп. с международ, участием по актуальным проблемам травматологии и ортопедии, Рига, 1987.
- Антонец В.А., Аксенова Р. Х. Измерение локальных поверхностных колебаний биологических тканей массивным вибропреобразователем. // Тез. докл. 9 Всес. конф. «Измерения в медицине и их метрологическое обеспечение», М., 1989. с. 57.
- Антонец В.А., Анишкина В. И., Ахмедов Ш. М., Ефимов А. П., и др. Способ определения состояния суставных поверхностей. // А.С. СССР № 1 273 088, Бюлл.№ 44, 30.11.86.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М. Пьезоакселерометры ПАМТ. // В сб. «Виброакустические поля сложных объектов и их диагностика», ИПФ АН СССР, Горький, 1989. с. 191−203.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ахмедов Ш. М., Ефимов А. П. Способ диагностики заболеваний костно-суставного аппарата нижних конечностей человека. //А.С. СССР № 1 251 855, Бюлл. № 31, 23.08.86.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ахмедов Ш. М., Ефимов А. П., Докторов П. С. Метод оценки толчковых функций нижних конечностей человека при ходьбе. // Методические рекомендации МЗ УзССР. Ташкент, 1986.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ахмедов Ш. М., Ефимов А. П., Докторов П. С., Буданова Т. Б., Краснощекое И. П. Способ выявления болевой реакциипри поражениях конечностей. // А.С. СССР № 1 344 317, Бюлл. № 38, 15.10.86.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ефимов А. П. «Биомеханическая диагностика нарушений двигательной функции верхней конечности человека. // Методические рекомендации утвержд. МЗ СССР, Горький, ИПФ АН СССР. 1986, № 10.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ефимов А. П. Оценка функционального состояния опорно-двигательного аппарата человека по вибрациям, сопровождающим локомоционные акты. // В кн. Биомеханика мышц и структура движений (Современные проблемы биомеханики, вып.7),
- H.Новгород, 1992. с.23−34.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ефимов А. П. Пьезоакселерометры ПАМТ и их применение для исследования механической активности физиологических систем человека // Препринт № 140, ИПФ АН СССР, Горький, 1986. 23 с.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ефимов А. П., Буданова Т. Б., Иоффе Д. И., Шмонин А. А. Способ определения времени прекращения иммобилизации конечностей при переломах. // А.С. СССР № 1 397 022, Бюлл. № 19. 23.05.86.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Ефимов А. П., Смирнов Г. В. Акселеромет-рическая стабилография // Ортопедия, травматология и протезирование, №
- Москва-Харьков, Медицина, 1991. с. 55−56.
- Антонец В.А., Анишкина Н. М., Серебрякова Н. Г. Акселерометрический метод контроля движений головы человека-оператора. // Тез. докл. 9 Всес. конф. «Измерения в медицине и их метрологическое обеспечение». М., 1989. с. 55.
- Антонец В.А., Баевский P.M. Спектральная сейсмокардиография // Теоретические и прикладные аспекты анализа временной организации биосистем. М., Наука, 1976. с. 162−172.
- Антонец В.А., Глинер А. Р., Спивак-Баранов М.Е. Исследование частотных передаточных свойств грудины человека. // Тез. III Всес. конф. по проблемам биомеханики. 1983, т.1. с.140−142.
- Антонец В.А., Зверев В. А., Зверева К. В., Спиридонова И. К. Связь спектральных характеристик баллистокардиограммы с некоторыми параметрами гемодинамики. // Врачебное дело, № 3, 1974. с. 27−31.
- Антонец В.А., Зверев В. А., Спиридонова И. К. Спектральный подход к количественной оценке баллистокардиограмм // Медицинская техн. № 6, 1971. с.28−32.
- Антонец В.А., Ковалева Э. П. Статистическое моделирование непроизвольных колебаний конечности. // Биофизика, том 41, вып. З, 1996. с. 704−709.
- Антонец В.А., Ковалева Э. П. Оценка управления статическим напряжением скелетной мышцы по ее микродвижениям. // Биофизика, том 41, вып. З, 1996. с. 711−717.
- Арчвадзе JI.E. Влияние статической нагрузки на точность двигательных реаций. Автореферат дис. канд. биол. наук. Тбилиси, 1989.
- Батуев А.С. К механизмам формирования афферентного синтеза в коре двигательного анализатора. // ЖВНД, 1973, 23. с.349−356.
- Батуев А.С. Кортикальные механизмы интегративной деятельности мозга. Л., 1978.
- Батуев А.С. Механизмы участия сенсомоторной коры в управлении движениями. // Физиол. журн. СССР, 1977, 63. с.239−245.
- Бернштейн Н.А. О построении движений. М., 1947.
- Бернштейн НА. Физиология движений и активность. М., Наука, 1990.
- Брагинский М.Я. Диагностический комплекс на базе ЭВМ для биофизических исследований. // Доклады на окружной конференции молодых ученых и специалистов «Наука и образование ХМАО XXI веку». Сургут, 2000. с.82−83.
- Брагинский М.Я. Интервальный и статистический анализ биосигналов. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2 000 610 264 РОСПАТЕНТ. Москва, 2000.
- Брагинский М.Я. Исследование двигательных функций человека в контексте экологической безопасности. // Доклады на научно-практической конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Север». Сургут, 2000. с.82−83.
- Еськов В.М., Брагинский М. Я., Климов О. В. К вопросу о произвольности в непроизвольном микродвижении конечности человека (треморе). // Вестник новых медицинских технологий, № 3, 2002. с. 42−45.
- Брагинский М.Я. Сигнальный детектор положения объекта. // Доклады на Первой научной конференции молодых ученых и специалистов. Сургут, 1998. с.102−103.
- Брагинский М.Я., Еськов В. М. Мониторинг движений человека // Доклады на II съезде биофизиков России. Москва, 1999. с. 395.
- Брагинский М.Я., Цейтлин В. А., Еськов В. М. Использование ЭВМ для получения и переработки биомедицинской и экологической информации // Экология и здоровье человека: Материалы 4-ой Всероссийской научной конференции. Самара, 1997.- с. 53−55
- Верхало Ю.Н. О модели портативного фотофонотремометра. // Теория и практика физической культуры, 1967, № 8.
- Волков В.Г., Иванов Е. А., Лебедева Н. Н., Хачатурьянц Л. С. Экспресс-контроль работоспособности оператора с помощью электронногоимитатора слежения. // В сб. Проблемы биологической кибернетики. М., «Наука», 1973.
- Гидиков А.А. Микроструктура произвольных движений человека. София, изд. Болгарской академии наук, 1970.
- Гидиков А.А. Теоретические основы электромиографии. Д., 1975.
- Горшков С.И., Золина З. М., Мойкин Ю. В. Методики исследований в физиологии труда. М., Медицина, 1974.
- Гранит Р. Основы регуляции движений. М., 1973.
- Гуревич М.О. Учебник психиатрии. М., 1937.
- Гурфинкель B.C., Коц Я.М., Шик M.JI. Регуляция позы человека. М., 1965.
- Дубровский В.И. Спортивная медицина. М., Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998.
- В.М. Еськов. Введение в компартментную теорию респираторных нейронных сетей. М., Наука, 1994.
- Еськов В.М., Брагинский М. Я., Рыжаков В. В. Автоматизированные системы диагностики функционального состояния человека оператора // Доклады на Международной конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения.» Гурзуф, 1997. с. 338- 339.
- Зимкин Н.В. О некоторых физиологических механизмах двигательных навыков в спорте. // В кн.: Сенсомоторика и двигательный навык в спорте. Д., 1973.
- Иванов Е.А. К структуре двигательного навыка оператора. Методические вопросы и техническое обеспечение физиологического эксперимента. М., Наука, 1976.
- Иваново-Муромский К. А. Электрический парабиоз ЦНС человека и животных. // Труды семинара «Некоторые проблемы биокибернетики и применение электроники в биологии и медицине». Киев, 1964. с. 3 33.
- Иоффе М.Е. Кортикоспинальные механизмы инструментальных двигательных реакций. М., 1975.
- Козловская И.Б. Афферентный контроль произвольных движений. М., 1976.
- Коц Я. М. Организация произвольного движения. М., 1975.
- Кринский В.И., Шик M.JI. Методика исследования позы. // Биофизика, 1963, № 8. с.513−519.
- Магнус Р. Установка тела. М., 1962.
- Мойкин Ю.В., Ананьев Б. В., Тарасенко Н. Ю. Оздоровление труда работников малоподвижных профессий. М., Медицина, 1978.
- Мойкин Ю.В., Киколов А. И. Психофизиологические основы профилактики перенапряжений. М., Медицина, 1987.
- Новотоцкий-Власов В.Ю., Ковалев В. П. Способ определения момента начала движения с высокой точностью по механограмме. // в кн. «Психофизиологические исследования функционального состояния человека-оператора», 1993.
- Орловский Г. Н. Нейронные механизмы локомоции. Автореф. докт. дис. М., 1973.
- Развитие двигательных способностей у детей. М., Изд-во АПН РСФСР, 1976.
- Разработка методик и макетов устройств акселерометрического контроля движений головы, туловища и конечностей человека (отчет о НИР). // ИПФ АН СССР, Рук. Антонец В. А., № гос. per. 01.9.10.053067, инв. № 02.9.10.52 052, Н. Новгород, 1991.
- Разработка методов и аппаратуры для медицинской и технической диагностики (отчет о НИР). // ИПФ АН СССР, Рук. Антонец В. А., № гос. per. 1 830 077 419, инв. № 0286.89 337, Горький. 1985.
- Сальченко И.Н. Координация спортивных движений при нарушениях афферентации. // В кн. «Сенсомоторика и двигательный навык в спорте». Л., 1973. с. 68.
- Серебрякова Н.Г., Молостова Н. Ю., Ефимов А. П., Савиновская З. А. Способ диагностики сколиоза. Описание изобретения RU 94 026 962 6 А61 В 5/11 от 27.07.96.
- Серебрякова Н.Г. Динамика спектральной структуры микродвижений при кинезотерапии начальных стадий искривления позвоночника. Автореферат. М., 1995.
- Сеченов И.М. Рефлексы головного мозга. // В сб. Физиология нервной системы. Т.1. М., 1952.
- Симптомы заболеваний и лечение. Причины возникновения и профилактика. М., КРОН-ПРЕСС, 1997.
- Скупченко В.В., Балаклеец P.M. Особенности структурно-функциональной организации двигательной системы и синдромы поражения. Самара, СамГМУ, 1998.
- Смолянинов В.В. Структура, функция, управление системно-конструктивный подход. // Биологические мембраны, том 41, № 6, 1997. с. 574−583.
- Смолянинов В.В. От инвариантов геометрий к инвариантам управления // Интеллектуальные процессы и их моделирование. М., Наука, 1987. с.66−110.
- Смолянинов В.В. Что такое Жизнь? С точки зрения кибернетика. // Биол. журн. Армении. № 8, 1990. с.712−722.
- Сухо дол бский Г. В. О характеристиках человека при слежении. Докт. дисс. Л., 1968.
- Уфлянд Ю.М. Физиология двигательного аппарата человека. Л., 1965.
- Фарфель B.C. Управление движениями в спорте. Изд-во ФиС, 1975.
- Фельдман А.Г. Изменение длины мышцы как следствие сдвига равновесия в системе мышца-груз. // Биофизика. 1974. с.534−538.
- Фельдман А.Г. Управление длиной мышцы. // Биофизика. 1974. с.749−753.
- Фиднер Л.Н. Управление координацией движения. М., «Наука», 1971.
- Фромберг Э.М. Конструкции на элементах цифровой техники. // М., Радио и связь, 1991.
- Фромберг Э.М., Сабитов К. А., Ямпольский B.C. Треморометр. А. с. № 1 407 482 СССР. Опубл. 1988, Бюл. № 25.
- Херхулидзе Т.Д., Карпенко М. Л. Радиолокационная установка для определения микродвижений звеньев тела человека. // в кн. «Приборы и методы в спортивной тренировке и эксперименте». Л., 1969.
- Шаповалов А. И. Нейроны и синапсы супраспинальных моторных систем. Л., 1976. 228 с.
- Шик М. А. Управление наземной локомоцией млекопитающих животных. // В кн. Физиология движений. Л., 1976. с.234—275.
- Штилькинд Т.И. О суставных моментах при ходьбе человека и задача поддержания равновесия. // В кн. «Проблемы космической биологии», JL, 1975. с.64−118.
- Шток В.Н., Федорова Н. В. Заболевания экстрапирамидной нервной системы (номенклатура синдромов и нозологических форм). М., РМАПО. 1994.
- Шубочкина Е.И., Золина З. М., Варламов В. А. Устройство для записи тремора кисти. // в кн. «Физиологические методы исследования трудовых процессов». М., 1969.
- Anichkina N.M., Antonets V.A., Efimov А.Р. The application of the analysis of vibrations accompanying locomotor acts to the investigation of human locomative system. // 2nd EAST European conference on biomedical engineering, 1991, Praga.
- Antonets V., Spivak-Baranov M., Sheinfeld I., Yefimov A., Smirnov G. Sea rolling and pithing effect on a an analysed by vibrational diagnostic methods. // 2nd EAST European conference on biomedical engineering, 1991, Praga.
- Bickford R. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 1950, 2.
- Braginsky M.Y., Papshev V.A., Eskov V.M. Registration of neuron networks oscillation. // World Congress on Medical and Biological Ingineering. Limassol, Cyprus, 1998. p. 121.
- Burke R.E., Levine D.N., Tsairis P., Zajac F.E. Physiological types and histochemical profiles in motor units of the cat gastrochnemins. // J. Physiol. (London). 1973, p.723−748.
- Bayev K.V., Kostyuk P.G. Primary afferent depolarization evoked by the activity of spinal scratching generator. // Ibid., 1981, 6. № 2, p. 205—215
- Castaigne P. et al., Facteurs peripheriques et centraux controlant l’inhibition reciproque la chez l’homme. // Rev. Neurol., 1978, vol.134, № 1, p.3−9.
- Cross K.W. British Medical Journal, 1951.
- Dietrichson P. The role of the fusimotor system in spasticity and Parkinsonian rigidity. // In: New developments in electromyography and clinical neurophysiology. Basel, 1973. p.496−507.
- Eagles J.B., Halliday A.M., Redfearn J.W. The effects of fatique on tremor. // «In Symposium on Fatique». London, 1953. p. 13−28.
- Edwards RH. Human muscle function and fatigue. // In: Human muscle function and fatigue: physiological mechanisms. London, Pitman med., 1981. p.1−18.
- Evarts E.V. Control of voluntary movement by the brain. // In: Psychiatry and Biol. Hum. Brain. New York, 1981. p.139−164.
- Ead H.W. Journ. Physiol. London, 1955. p.130.
- Gurfinkel V.S., Shik M.L. The control of posture and locomotion. // In: Motor Control. Ed. by A.A. Gydikov et al. New York, 1973. p. 217−234.
- Jahne J. Der EntfluB von Entspannung und psychischer Belastung auf die Mirovibration. Wien, 1957.
- Jankowska E., Jukes M. G, Land S., Lundberg A. Reciprocal innervation through interneuronal inhibition. // Nature, 1965, № 4980. p. 198−199,
- Jankowska E., Jukes M.G., Lund S., Lundberg A. The effect of DOPA on the spinal cord. Half-centre organization of interneurones transmitting effects from the flexor reflex afferents. // Ibid. 1967, № 3, p. 389−402.
- Jankowska E., Jukes M.G., Lund S., Lundberg A. The effect of DOPA on the spinal cord. Reciprocal organization of pathways transmitting excitatory action to alpha-motoneurones of flexors and extensors. // Acta physiol. scand., 1967. № 3, p. 369−388.
- Kling U. Stimulation neuronaler impulsrhythmen. Zur Theorie der Netzwerke mit cyclischen Hemmverbindungen. // Kybernetic, 1971, № 1. p. 123—139.
- Kornhuber H.H. Cerebral cortex, cerebellum and basal ganglia: An introduction to their motor functions. // In: The neurosciences. Third Study Program. Cambridge, 1974. p.267−280.
- Kornhuber H.H. Neural control of input into longterm memory: limbic system and amnestic syndrome in man. // In: Memory and transfer information. New York, 1973. p.1−22.
- Lewis E.R. Problems of organization of motor system. // In: Progress. Theoretical Biology. New York London, 1972. p.303−338.
- Lundervold L.A. Electromyographic investigation of position and manmer of working in typewriting. // Acta Physiol. Scand., 1951, v.28. p.1−183.
- Miller S., Scott P.D. The spinal locomotor generator. // Exp. Brain Res., 1977, № 2, p. 387−403.
- Petrofsky J.S. Isometric exercise and its clinical implication. New York, 1982.
- Porter R. Relationship of the dischargees of cortical neurons to movement in free-to-move monkeys. // Brain Res., 1972. p.39−43.
- Rethelyi M., Szentagothai J. The large synaptic complexes of the substantia gelatinosa. // Exp. Brain Res., 1969. № 3. p. 258−274.
- Sherrington C.S. Flexion-reflex of the limb, crossed-extension reflex, and refles Stepping and standing. // J. Physiol., 1910, № 1. p. 28−121.
- Sherrington C.S. Notes on the scratch reflex of the cat. // Quart. J. Exp. Physiol. 1911, № 3. p.213−220.
- Sherrington C.S. Observations on the scratch-reflex in the spinal dog. // J. Physiol. 1906, № 1. p. 1−50.
- Sherrington C.S. Reflexes elicitable in the cat from pinna vibrissae and jaws. // J. Physiol. 1917, № 2. p. 404−431.
- Stephens J.A., Usherwood T.P. The mechanical properties of human motor unit with special reference to their fatigability and recruitment threshold. // Brain Res., 1977, vol.125, № 1. p.91−97.
- Szekely G. Development of limb movements: embriological, physiological and model studies. // in: Ciba Found Symp. Growth of the Nervous System/Ed. by G. E. W. Wolstenholme, M. O. Connor. London, Churchill, 1968. p. 77−93.
- Thach W.T. Cerebellar output: properties, synthesis and uses. // Brain Res., 1972. p.89−97.
- Wood G.A. et al. Motor unit activity and muscle strength development. // Austral. Phys. Eng. Sci. Med., 1983, vol.6, № 2. p.71−75.