автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Методы и приборы генерации электростимулирующих сигналов с биологической обратной связью

На правах рукописи

ВОРОНЧИХИН ВЛАДИМИР ЯРОПОЛКОВИЧ

МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРУЩИХ СИГНАЛОВ С БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Специальность 05 11 13 - Приборы и методы контроля природной среды,

веществ, материалов и издетй

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Казань 2005

Рабо1а выполнена в Казанском государственном техническом унивсрсикмс им ЛИ Туполева

Научный руководитель док юр технических наук

Пашин Дмитрий Михайлович

Официальные оииоисшы

доктор технических наук, профессор

Ильин Герман Иванович

кандидат технических наук Николаев Рюрик Петрович

Ведущее предприятие

ЛОЛ «Радиоприбор»

Защи 1а состой 1ся «.Р» т*&*20051. в . час^Р. . мин. На ыседамии диссертационного совета Д 212 079. 04 при Казанском ! осударствснном техническом университете им Л.Н Туполева

Лдрес КГТУ им. Л.Н. Туполева, 420111, г Казань, ул К Маркса, 10

С диссер!ацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ им. Л.Н. 1унолсва

Авюрефера! раюслан << ^^» *

Ученый секретарь диссерганиопною совета, каидидт технических наук, лоцен I

В Л Козлои

ОБЩАЯ ХАРЛК IЬРИСТИКЛ РАБО I Ы

Ак15алыюс1ь темы Вес возрааающие масштабы деятельности человека приводят к нарушению природной среды, естесшснною функционирования биосферы и ее ->косис1ем Многие виды животных стоят на !рани вымирания и сохраняются только в единичных экземплярах в заповедниках и зоопарках Общепризнано, что одним из наиболее действенных методов контроля природ ной среды, управления численности животных видов является кон фоль за рс-продук1ИВ1ЮЙ функцией Эффективным методом управления репродуктивными функциями является электролазерная симуляция Для нскоюрых видов (особенно содержащихся в зоопарках, 1 де естественное размножение зафудне-но) это единственный способ сохранения численности

Однако сами приборы электростимуляции требуют кон/роля на эколо-гичность генерируемых функций, так как известные аппараты не имеют обьск-тивною оперативного контроля за состоянием биообъект и обладаю! высокой субъективностью процессом управления снижающей оперативноиь приня!ия решения, что приводи! к передозировкам Кроме 101 о, как правило, тенерируе-мые приборами сшналы содержа! сопутствующис компоненты не являющиеся функционально необходимыми, но создающими дополни 1сльную иатрузку па психику биообъекта, снижая эффективность проводимой процедуры

Таким образом, возникает актуальная задача объеюивною контроля ¡а состоянием биообъекта в процессе электроежмуляции и адекватною управления параметрами юка электростимуляции для обеспечения эколо1 ичности и повышения эффективности проводимой процедуры.

Цель работы. Целью настоящей рабо1ы является создание методов и приборов объективного контроля состояния биообъема и генерации элекфо стимулирующих сшпалов с биологической обратной связью, обеспечивающих повышение эффективное!и и экологичности процедуры электростимуляпии Достижение цели связано с решением следующих основных задач

1 Анализ существующей электролазеросгиму тирующей аппаратуры, вы явление необходимых факторов воздействия и выявление сопу1С[вуютих, не-|армоничных, дискомфортных неэколо! ичных факюров, формирование требований к проектируемому прибору

2 Разрабо1ка методов оперативною и объек(ивною кошроля биообьеки! и авюмагического управления амплитудой и часююй тока электростимуляпии, с биологической обратной связью, обеспечивающих повышение )ффек-тивности возцейсгвия при одновременном уменьшении ею нежелательных последствий

Ч Разработка новой трехпро!раммной системы а!!юматичсско!о управ 1Сния частоюй юка ) [екфосгимуляпии для устрапепия эффекы привыкания

4 Рафаботка новой методики предупреждения элсмрошока и ыекфо-травм путем автоматическою кошроля ¡а целосшосило канала элекфоыиму-ляции не только во время процедуры, но и в предыдущие моменты времени электросгимулиругощею воздействия —

5 Разработка меюдов опшмизации приборов с помощью комплексною проведения мноюкриюриальнозо и функциопально-сюимосшо) о анализа, использующих 1ибридпыс нос 1 роения схемы

6. Разрабозка на основе предложенных меюдов серии новых приборов )лск 1 рос i имулянии

7.Проведение испытаний приборов

Меюды исследования' маюмашческое моделирование, м<иема1ичсский анализ, функнионально-сюимосшой анашз, мпоюкртериальпый апалич, cid ¡иоимсский анализ, женеримен 1алызыс меюды исследования и иеншашш.

Научная новиша рабоил:

1 Разрабозана меюдика анализа функций xjicki рос эмулирующих приборов, позволяющей минимизировазь офицаюльпые воздейспзия при проведении процедуры ешмуляции

2 Разрабскана маюмашческая модель зависимости пупьса oi величины и часюил юка злекфосшмуляции, позволяющая уаановип, научно обоснован пые фебования к нарамеграм шенфосзичудяюров и обеспечивающая icopc-1ичсский анализ нелинейных сисюм, в коюрык в качеезззе одною из звеньев ирисуiciByci биообьск1

3. Разрабо1аны меюды операшвною и обьекшвпою кошроля сосюяния живою ор|апизма в юкущий момеш времени и авюмашческою управления амнлшудой и часююй юка ijickiросiимулянии, с биоло! ической образной связью, обеспечивающие повышение )ффс1«ивносш воздейспзия при одновременном уменьшении ею нежелаюльных последе!вий

4 Разрабоиша нова» меюдика предупреждения шекфошока и wieiupo фавм nyicM авюмазическозо кошроля за целоеiнос 1ью канала шжфосшму-ляции не юлько во время процедуры, но и с учетм юсюяния орзанизма в предыдущие момензы времени.

5 Разрабозаны меюды отимичации приборов с помощью комплексною проведения мнозокрию-риа зьзюю и функционально стимосгною а11ализа, с использованием преимушссиз зибридпою посфоения схемы и выбором lexno лозии (аналоювая, цифровая ипи смешанная), дающие максимальный >ффекз для реализации функций прибора в целом.

Иракшчсгкяи ценное м> район,! cochhi ; в следующем

Разрабозанные сиоемы авюмашческо' о управлении амнлигудой и часююй юка )jleкф0ClИмyJrяции позволяю! сзабилизировазь положительные ре зулмазм процедуры за ечеч исключения субьсюивною факюра в кошуре управления, повысим, >ффск1ивн(к п, и снизил, фудосмкосп, ее проведения

Разрабошшые функциональные схемы прибора па основе аналою цифровых меюдов формирования chi налов позволяю! сушсспзеино сокражп, временные и маюриалыше заiраiы при проецировании, производи вс и же плуа!ации приборов, снизим, их масан абарипзые пока заюли.

Досмтерносп. нолученнмх резулыаюн поиверждена совпадением расчешых и жеперимешачьных резучыатв, а зак же данными заводских ис ныыпий

Реализации резулыатв- (Серийный выпуск приборов »лекфосмимули-

/ши

Положении, выносимые на защшу:

1 Методы операшвпою и обьекшвною кот роля биообьеюа и авюма-шческою управления ампли!удой и часююй юка шскфосшмуляции, с one ра1ивтюй биоло] ической обрашой свян.ю, обеспечивающих повышение )ф-фекшвнопи вочдейсшия при одновременном уменьшении ею нежела1ельпых последе1вий.

2. Разработнная мачемашческая модель зависимосш пульса биообьеюа от параметров Hpoi екающею через нею юка

3. Новая меюдика предупреждения ¡леюрошока и )лскiроiрапм пуюм авюмашческою контроля за пелос(нос1ыо канала элекфосшмуляции не юль-ко во время процедуры, но и в предыдущие момеичы времени.

4. Меюдика ошимичании приборов с помощью комплексного проведения мно1окри!ериалм№1 о и функционально сюимосшою апалича с иснолыо-ванием преимуществ 1ибридною нос1роения схемы и выбором jcxiiojioi ии (аналоговая, цифровая или смешанная), дающей максимальный >ффск1 для реалшации функций прибора в целом.

' 5 Рачрабо1анная на основе предложенных меюдои серия новых приборов члекфосшмуляции, являющихся докамк'иьспюм правильности выбран ных решений.

Апробации paSoibi:

Маюриалы рабош докладывались и получили положи 1ельную оценку на заседаниях Комиссии но присуждению премии Республики laiapcian в облае-[и науки и техники (2002i.), на иседапии Ученою Сове! а Казанской 1'осудар-ci венной медицинской академии последипломною обрачования (26.06.2002), а 1акже на шееданиях Научно-технических Советов ОАО «Завод «г)ЛНКОП». За дос1И1нуше результаты Укаюм Президеша Республики Гатарспш (26.11.2002) авшру было присвоено звание «Jlaypeai 1 осударс!венной премии Республики Taiapcran в обласчи науки и юхники»

По )еме диссерыции опубликовано 15 печашых pa6oi, в юм числе 4 11а-ieina РФ.

CipyKiypa диссср!ации- Pafioia сосюю и) введения, чешрех шав и «а-ключения. Содержит 156 сфаниц, 39 рисунков, 26 1аблиц Список jiHiepaiypt.i включает 91 наименование.

СОДКРЖАПИЬ РАЬО1Ы

Во введении обоснована актуальное!!» icmi.i, проанализированы особен нос!И современною сосюяния проблемы. Сформулированы цель рабош, (ада чи и меюды исследования.

В неркой шаве проведен апалиi современною сосюяния юории и нрак-1ики )лек фолазерной симуляции половых желе!. Проведенный апали) пока зал, что в насюящее время наиболее фичиоло! ичным и м(>фск1ивным меюдом являеюя элекфическая ешмучяция половых opianoB '¡ндоурефальным мею

лом Одна из широко распространенных методик с целью эффективного воздействия на гладкомышечные волокна и нервные окончания, задает последовательность и продолжительность воздействия часгог импульсов юка электро-стмуляции в виде стандартною трафика

Осушсс1влсн анализ возможностей и недостатков известных приборов идя проведения процедур по данной меюдике, нока!авший низкий уровень жоло1 ической чисюты выполняемых ими функций Приборы не имеки объективною кон 1 роля и состоянием биообъекта, обладают высоковольтными выбросами напряжения в канале электростим\ляции, высокой степенью субъективное ги при управлении параметрами физических факторов воздействия, не исключаю! риска токовою удара электрическим юком, при -»том имеют усложненный алюригм рабо!Ы не обеспечивающий оперативное управление при изменении сосюяния биообъект.

11о результатам анализа состояния теории и практики электростимуляции и возможностей и недос!а;ков сущес1вующих на рынке приборов-аналогов в первой ! лаве сформированы требования к проектируемым приборам

Во второй 1лаве решается задача кош роля сосюяния биообъект и ав-юма1изации на основе его данных процесса управления величиной тока этек-фосжмуляции, обеспечивающей поддержание комфортною состояния био-объекI а

Как итвеино, резулыат электростимуляции во многом зависит от интен-сивнос 1 и )лек1рос1имулирующего тока, коюрый должен быть достаточным для вызова отчетливо выраженных сокращений мышц, так как малые интен-с и в н ос I и не обеспечивают заметного эффекта С друюй стороны интенсив-нос^ тока не должна быть чрезмерной, чтобы не вызвать болезненных дис комфорптых ощущений биообъекта

В связи с юм, чю в процессе электростиму 1яции частота тока изменяется, а чувс!ви юлыгость биообъектов к юкам различных частот не одинакова, то для обеспечении максимальною эффекта необходимо в процессе электростимуляции изменять величину воздействующею тока Для исключения субъективною фактора в процессе управления юком автором впервые предложена система с биолот ической обрашой связью (рис 1), автоматизирующая процесс управления

Выход

Датчик пульса

Объект регулирования

—[ФНЧ]—[>]

№___

Частотный дискриминатор

I—

Рис I Клыл ) 1СК|рОС1ИМ\ 1ЯЦИИ С ОНО 101 ичсскои обратной СВЯШО

Где: х-опорная часюта, определяющая исходное значение пульса соо1-ветс1вуюшее ошимальному, с- напряжение пропорциональное разнос!и частот, ФНЧ- сглаживающий фильтр нижних час ют, > - блок формирования импульсов электростимуляции, V - выходная частота (пульс)

В качестве стабилизируемою параметра выбран пульс, являющийся одним из объективных критериев физиологического состояния биообъекта и имеющий корреляционную связь с ею болевыми ощущениями.

Для анализа предложенной системы автором разработана аналитическая модель зависимости пульса ог амплшуды и часгош протекающею через биообъект тока. С этой целью проанализированы сведения о воздейс!вии посю-янного электрического тока и тока промышленной часюгы (50 Гц) на органиш и его последствия В результате анализа выявлена корреляционная связь межд> величиной протекающею через биообъект тока, ею видом и часююй пульса На рис.2 приведены выявленные авгором диапазоны соогветс1вия пульса и величин протекающих токов

Через выявленные области соо(ветствия пульса и про ¡екающею юка проведены аппроксимирующие линии ¿5о = 63^/ + 70

I =6Ч1£/+21 " '

1де. постоянные коэффициенты имеют размерное п.-удар/мин, I - величина тока отнесенная к 1 мА.

Рис 2 Зависимость пу 1ьса 01 пршекаютею гока

Аналитическая модель зависимос!и пульса о! параметров проюкающею через биообьек! тока выражена соотношением

I = 631 в / + 0,98/" »21 (2)

I де Г- часюга ироюкаютею гока

Следующая из этой модели зависимость величины тока от ею частоты и пульса

1 - 0.46 101/63 /10° °21" (3)

согласуется с экспериментальными данными чувствительности для рассматриваемой области частот работы электростимулятора (рисЗ)

Ток

СмА)

100 -

ЯО -

10 20 10 40 50

Частота а а)

Рис.3 Зависимость тока )лектростим\ линии от частоты

Автором предложено рассматривать, в iiocipoennoñ системе автоматическою peíулирования с биолот ической обратной связью, биообъект вместе с датчиком пульса в качестве генератора частоты управчяемого током, что позволяет анализировать данную систему как систему автоматической подстройки частоты (АПЧ)

Далее в этой главе анализируется устойчивость системы АПЧ и оценивается изменение пульса в этой системе при изменении частоты пектростимуля нии При анализе системы использована разработанная автором аналитическая математическая модель пульса

/ = *р ig I + ш, 1+4-, (4)

описанная выше, коюрая линеаризуется путем разложения ее в степенной ряд 1ейлора После проведенных преобразовании

L = 0,43 Ап/ i * nt¡/■ а ^ кн ig/ /(„0 43 (5)

тде lo. - ток, устанавливаемый до начала процедуры

В частотном дискриминаторе производится сравнение заданною и фактическою значения частоты и вырабатывается напряжение пропорциональное их разности, в связи с чем, в анализируемой системе АПЧ использован дифференциальный коэффициент передачи тенератора

= di I di = А„ 0 43 ! 1 (6|

Анализ системы осушествтен с помощью прямою преобразования Лапласа. При составлении структурной схемы АПЧ элементарные звенья системы

заменялись элементарными типовыми звеньями Дискриминатор и ФНЧ представ тепы в виде инерционного звена с коэффициентом усиления кд и постоянной времени Тл Усилитель постоянного тока и генсраюр заменены инерционными звеньями с соответствующими коэффициент ами усиления к^, к[ и постоянными времени Гг В результате такой замены получена струк1>рная схема и передаточные функции отдельных шсньев приведенные на рис.4

Ти-

** ПрТд

1+РЬ

Рис 4 Система АПЧ

При обозначении общего коэффициента усиления через

к = ки ку кг (7)

передаточная функция разомкнутой системы

Рассматриваемая система не содержит звеньев в цепи обратной связи и ее передаточная функция цепи обратной связи равна 1 и для замкнутой системы АПЧ справедливо

-г-у,- т , , (9)

При анализе устойчивости системы АПЧ использован критерий устойчивости Найквиста Значение комплексного коэффициента передачи (ККП) ра-юмкнутой системы АПЧ определяется выражением, полученным из (9) при подстановке р=]о>

Годограф ККП (амплитудно-фазовая характеристика) строи гея по вычисленным значениям действительной и мнимой составляющих ККП для разных значений частоты. Действительная и мнимая составляющие выражения ККП имеют вид

к[]-ь(7 ,Г +Г I, л [ ,Т, )]

1'М-

(и )(1 ь л/7, ) (1 + й//, ')

(10)

(11)

Дтя предельных частот о>~г0, го-*® и контрольных промежуточных час-

Т,1 +/ 7 +7 I.

to,

(13)

/ + 1+1 ■1,1 т,

при коюрых V(o) и IJ(w) обращаются в ноль, соо1всмс1венно рассчи!ываюгся IJ(o) и V(o) при крайних величинах постоянных времени генератора, связанных с индивидуальными временными задержками реакции биообъекта на внешние раздражения 1, -10. 1000 мс, и строятся амплитудно-фазовые характеристики системы Л11Ч (рис.5)

Сшласпо критерию Найквиста анализируемая система АПЧ устойчива при кд=к> 10, 1 ц=0,1 с и Tv=0,*iMc, 1ак как ампти ту дно-фазовые характеристики не охватывают ючку с координатами i-1,j0) Статическая ошибка реагирования определяется из формулы

S{p)~ Х{р)-У(р)- Х(р\1 №,(р)] (14)

в Koiopvio подставляется выражение передаточной функции (9)

s(p) = x(p) Ь + рЩртМ + рМ (15)

у"к7{\ + ртЛиртЛирГг)

jV(a)

288 U(m)

«к-) 606,35 ИК1-191.5!

Рисунок 5 1 одографы системы АПЧ

¿ы=

(17)

При именснии частоты па величину Лп, те х'1)^ Ло на основании прямою преобразований Лапласа находится

Х(р) &о> р (16)

и после подстановки в (15)

л™(1 + Р1 ,Х1 + X1 т рТ, )

р[к т- Л + 7 \\+Р1 XI + р1, )] После обраI ною преобрааднания Лапласа восстанавливается оригинал, соо I нет с тву юншй и юбражению (17)

л(/) = Ли /(к + 1)+ дп, (/) (18)

т ю первое с татаемое характеризует установившуюся (статическую) ошибку, а шорое - переходный процесс, происходящий в системе АНЧ Таким обраюм с татическая ошибка системы А114 в установившемся режиме равна

<■>(/) = Ла)>(к-< 1) (19)

то с'чль, пропорциональна величине внешнего возмущения и обратно пропорциональна общему коэффициенту усиления Для оценки о!клонения пульса в рассматриваемой системе АПЧ ит-5а изменения частоты юка элек трое эмуляции берется дифференциал функции (4) по частое юка 1

Для диапазона частот используемого дтя эчектростимуляции, коэффициента т„ согласно примененной математической модели и коэффициента усиления рассчитанного исходя из устойчивости системы АПЧ, после подстановки приведенных значений в (21) рассчитано 01к.юнение 8„ ~ 0.45 удар/мин

Полученные pe3yj[bran>! под1верждаю1 эффективность применения разработанных методов оперативного и объективною контроля биообъекта и автоматическою управления амплитудой и часюгой тока электростимуляции, с оперативной биолот ической обратной связью для С1абилизации состояния биообъекта во время процедуры ыекгростимуляции, чю обеспечивает повышение эффективности воздействия при одновременном уменьшении ею нежелательных последствия Предложенные методы так же исключают субъективность в процессе управления, стабилизируя результат воздействия.

В третьей главе автором анализируются функциональные решения приборов- аналогов и обосновывается целесообразность применения альтернативных решений на основе аналого-цифровых методов для генерации и преобразования сигналов с целью обеспечения экологичноеги выполняемых функций

Для повышения надежности и снижения стоимости прибора разрабошно функциональное решение управляемого напряжением ienepaiopa частоты следования импульсов )тек!ростимуляции с индикацией часто|ы на ЖКИ всею на 2-х «стандартных» микросхемах аналого-цифровых преобразовавши двойного интегрирования типа преобразователей «напряжение-частота» и «напряжение код- ЖКИ». (см рис 6)

Для автоматического управления частотой следования импульсов элек-тросгимуляции. сопасно стандартного [рафика приведенною на рис 7, на вход управляемого напряжением генераюра достаточно подать напряжение, и меняемое по этому же трафик) Далее в I паве автором пока!Ывается, что рекомендуемый трафик, с достаточной для практики точностью, может быть аппроксимирован отрезками прямых на временных интервалах в 1,5 мин Аппроксимирующая кривая описана системой уравнений /(')-/„ 0 < / < 3

AL-2itm,1Al подставтяется в (19) и находится

S{l) = 2mn„M■ '(Jt + l)

(20)

(21)

">*-'/ i 4 5

/ (/) 4\!nt[t 4 5] ( } + /-i(<) /

4 5 <t < (i и < i q

/ (/)- Й )lnl[i <)} ( I W t (t) b\lnl\t-10 5] A}+ h

10.5 </ <12

У < / < 10.5

I ле Л -(Г -5)/(2К|-1); В=(Г-5)/(2ы-1), С-(2"-1)/1.5; ^=5 Г ц, Г, Р+, Г соответственно час юты (I ц) электростиму чяции, максимального подъема и спада, N1- степень квантования по частоте

Проведен математический анализ аппроксимации и осушествтена мини-ми ¡ания среднеквадратичной ошибки за счс1 варьирования частот максимальною подъема (!-"*> и степени квантования СМ) по частоте Для понижения чувствительности биообъекта к изменению частоты в разрабатываемой системе степень кванювания принята равной 7. что обеспечивает ступень изменения частоты не более 0,12 Гц Для N=7 оптимальная частота максимальною подъема I ' равна 23,2 Гц, при этом максимальная погрешность не превышает 12%

Обоснован алгоритм аппаратного формирования аппроксимирующей кривой и приведена разработанная автором альтернативная функциональная схема на основе аналого-цифровых методов преобразования сш налов реализующая функции тенератора частоты следования импульсов с ручным режимом управления и гремя программами автоматического управления , а также функциями индикации частоты и времени (см рис.6)

(1-такговый 1енерагор. 2-двоичный счетчик 90-секумдных интервалов 3-реверсивныи двоичный счегчик, 4-чультиплексор, *>-ЦАП. 6-модификатор адреса 7-мулыинлексор 8-шкалытый индикатор времени. 9-стабилизатор нжа 10-оиераиионныи усилитель. 11-АЦП, 12-иреобразователь 'наиря-жеиие-чаио1а". 13-ЖКИ, 14-двоичный телите ть часюты)

Приведено описание работы предложенной схемы, итогом которой является формирование трех характеристик частоты следования импульсов элек-трос 1 имуляпии в режиме автоматическою управления (см. рис 7)

Рис 7 Характеристики А, Б, В частоты следования пачек импульсов электросгимуляции в автоматическом режиме управления

Проведен анализ недостатков формирователя пачек импульсов электростимуляции и датчика контроля обрыва в цепи нагрузки канала электростимуляции прибора-анало1 а, в частности выявлено наличие высоковольтных выбросов на фронтах импульсов электростимуляции снижающих комфортность проведения эчектроешмулянии и невозможность оценки целостности цепи натруз-ки канала электросгимуляции до начала процедуры, что не исключает возможность шокового воздействия тока на биообъект Для устранения выявленных недостатков автором предложено производить коммутацию первичной обмотки выходною трансформатора с помощью аналогового усилителя, охваченною отрицательной обратной связь, который за счет мал ото выходного сопротивления демпфирует импульсы самоиндукции трансформатора, а сигнал на сю вход подавать от формирователя пачки импутьсов построенного на методах аналого-цифрового преобразования сш налов В качестве датчика контроля обрыва в цепи электростимутяции предложена разработанная автором оритиначьная функциональная схема, в которой ана шзирустся не тонько ток, протекающий через натрузку, но и падающее на ней напряжение Полученный результат полается на компаратор пороги компарирования. которою переменны и пропорциональны напряжению на натрузке канала электростимулянии, причем порот и равны, но противоположны по знаку, ню обеспечивает сохранение состояния датчика при нулевом напряжении на выходе канала электростимулянии, так как оно находится внутри сектора порогов компарирования Ре1улируемые но-роти компарирования обеспечивают широкий диапазон работы датчика, чю позволяет создать тестовый сит нал небо 11,11101 о уровня напряжения ¡а нороюм чу ветви тельности и оценить с помощью него наличие обрыва до начала пропс-дуры электростимуляции (см рис 8)

Для датчика обрыва авюром разработана математическая модечь, проведенный анализ которой показал, чю состояние датчика не «висит от подводимою к натрузке напряжения и тока, а изменение состояния датчика происходи! только при переходе величины сопрошпления патр> ¡ки черсч пскотрые поро-ювыс сопротивления, определяемые выражениями

Л., -

(1 - и) К К _ С/ 14 К К

а К к ~ К1 ~ "' ' ' ~ « К К * К, Глс /< , К -соогвегсгвующие коэффициенты трансформации напряжения и го ка в обмотки ла1чика обрыва, а- ктффициеш передачи напряжения резистора 1154, К^ - коэффициент усиления усилителя да!чика

Рис 8 Функциональная схема формирователя пачек импульсов хтектро-стимутяции и датчика обрыва в цепи нагрузки канала эзектростиму зяции

Из полученных соотношений видно, что условия компарирования, в рассматриваемой схеме датчика контроля обрыва, определяются только равено-вом величины сопротивления натружи неьоторым постоянным величинам, выражаемым через коэффициенты преобразования, уск ¡ения и передачи элементов схемы детектора обрыва, имеющим размерность единиц измерений сопротивлений, коюрые мо!уг бьпь обозначены соответственно, как К+„ори Я ]1(,р и не зависят от подводимою к нагрузке напряжения и протекающего через псе тока

При обозначении И« значения нагрузки, при которой напряжение на выходе резистора Я54 схемы рис 8 равно нулю, что достигается при

а ) А / а К , пороговые сопротив те-

о К -(1-о ) К //?„ = 0 или Я - (| пия принимают вид.

11, =К/{\- А" I К

■К,)

А

К

Из последних соотношений могу! бьпь получены обратные выражения Л' Я.„ к К,-К

/г +к а„к„ к /г;,+я

я

Полученные соотношения даю г практическую возможность расчета коэффициентов передачи каскадов схемы датчика обрыва по заданным порото вым значениям сопротивлений натру зки и расчета величины сопротивления техчо югической нагрузки К0 используемой при настройке прибора

Проведены расчет и экспериментальные измерения основных параметров схемы, потученные на изготовленном макетном образце прибора Результат представлены на рис 9

Ян=620 Ом Рн=10 кОм

Напряжение на нагрузке

! \ \ 1

1 ^чЧипор

! 1*н=30 кОм

Рис 9 Эксперимента 1ыше (*) и расчетные ( ) ¡начения пороговых и компарируемых напряжений татчика обрыва

Хорошая сходимость экспериментальных и расчетных данных подтверждает справедливость выведенных соотношений для датчика обрыва, а также подтверждает широкий диапазон его работы - не менее 40 дЬ напряжений на наг ру зке

В четвертой главе проведен функционально стоимостный анализ разработанных в диссертационной работе решений и мнотокригериалытый анализ прибора аналога и спроектированного прибора.

По всех случаях показано, чю при реализации функций контроля, I операции и преобразования сшначов на основе аналото-цифровых методов при расширении функциональных возможностей и улучшении их экототичпости ко тичество элементов уменьшено, а"стоимость функции снижена

Ли юром проведен мнокжртсриачт.иый анализ иоказаюлей камее,на, досшшуилх в проведенной pa6oie см ¡аблицу

Наименование пара Абеолюпюе значение Относительное ' Козффи-

Meipa, ед. и ш. нарамечра значение парамет- циеш

ра зпачимо-

Аналог Проем Проект. прибор / схи

прибор Аналог

Мощное п. злеюро-

по1реблепия, НА 60 10 0,17 0,25

Обьем, дм' 11.9 3,0 0,25 0,75

Масса, К1 10 2,5 0,25 0,5

Итепсивпосм. о пса за

ȒcMeinoB

х 10'6, 1/чае 2 5?, 6 81,78 0,32 1

Суммарная стоимость

примененных )ле

мен юв, руб. 16835 5529,9 0,33 J

!î рабою покачано - шиеробьем спроецированного прибора cociaBJHtei лишь 0,01 (инеробьема нрибора-анало)а, чю евидеюльешуе! о бесспорной копкуре1поспособнос1И сироск i пропашки о прибора но сравнению с прибором-aiuuioi ом.

Предложенные в настоящей pa6oic решения пракшчески реализованы в промышленном приборе «ГШЛИЛО» А')ЛГУ-04 (Рис 10) Ори! инальноегь прибора «(')!) ШЛО» А')ЛТУ 04 защищена авюром Пагешом РФ.

1'ис. К) Ннепшии вид анпараы «СНЫ ИЛО» А')Л 1 У 04 Кроме ми о, разрабоишои занаюнювапо-

применение, помимо каналов )лекф0С1имуляции каналов лазерною, видео и аудио-воздейовия, I енерирующих сигналы, повышающие чффекниз-посп. и комфор1пос1Ь сишуляции ренродукшвнои функции.

ОСПОННЫ1- Р] ЧУЛЬ J А1 ы и выводы

1. Разработана новая методика анализа функций прибором элекфоснтму линии, позволяющей минимизирован, отрицательные воздсйспшя при кроне дении процедуры стимуляции.

2 Разработана математическая модель зависимости пульса от величины и частоты тока элек трос эмуляции, позволяющая установи п. научно обоснован ные требования к параметрам шектростимулятopon и проводил, теоретический анализ систем, в которых тз качестве одною из звеньев присутствует биообт.ект

3 Разработаны новые методы оперативною и обьектишюю контроля со стояния живою организма в текущий момент времени и автоматическою управления амплитудой и часююи тока >лек|ропимуляиии, ( оперативной биолотической обратной озязыо, обеспечивающие повышение тффективности воздействия при одновременном уменьшении ето нежелательных последствий

4 Разработана новая трехттро'траммная система автоматическою управ ления частотой тока элекгроешмулиции для устранения тффекта привыкания.

5. Разработана новая методика предупреждения тлектроптока и тлектро травм нугем автоматическою контроля за целостностью капала тлектростиму ляпии не только во время процедуры, по и с комплексным учетом состояния в предыдущие моменты времени элсюростимулирующет о воздействия.

6 Разработаны новые методы оптимизации приборов с помощью ком штексното проведения мноюкритериалыюю и функционально стоимостной) анализа, с использованием преимуществ тибридною нос i роения схемы и вы бором (ехнолотии (аналот овая, цифровая или смешанная), дающей максималт, ный эффект для реализации функций прибора в целом.

7 Разработаны принципы нос троения, параметрической оптимизации и стабилизации систем контроля и управления электрооимулирующими ттрибо рами с применением биолот ической обра i ной связи, позволяющими повысить эффективность проведения процедур стимуляции биообьсктотз

8. В и гот е. на основе предложенных автором методик и решений уда тост, спроектировать и внедрить тз серийное i трои зтзодс изо ряд шжь/х иск торос т и мулирующих приборов, В которых ДОС 1 И1 нуто,

- уменьшение массоз абаритных размеров н 3 4 раза;

- уменьшение электронотреблепия и 6 раза,

- уменьшение себестоимости тз 3 раза;

- повышение надежности в 3,1 раза.

1аким образом, задача создания методов и приборов обьективпото кои зроля состояния биообъекта и i операции i ícKipoi тимулирутощих сшпачон с биолот ической обратной связью, обеспечивающих нош,имение >ффек1икн0<чи и жолот ИЧН0С1И нропедурт.т ¡лектростимуняции решена

0С1ЮВП01 СОД1 РЖЛНИ) ДИСС1 Р1ЛЦИИ ОПУЬЛИКОВЛПО

В CJII ДУЮЩИХ РЛШ1ЛХ.

1 Bopowtimm Я Я Формирователь пачек биполярных имнульсои с дсчск тором обрыва в ттетти ншрузки.// ')лскфонпое приборостроение. Iii.ni 'ЦП)), 2003, с 31 42.

2 Ворончихин В Я Компараторы сопротивления // Электронное приборостроение - Вып.3(31), 2003, с 72-84

3 Ворончихин В Я Макшаков СБ Портативный электронный прибор для течения простатита и сопутствующих ему заболеваний// ') юктронное приборостроение - Вып 5(26), 2002, с 45-54

4 Оценка степеней значимости показателей качества и выбор оптималь ною техническою решения при усовершенствовании выпускаемых электронных средств по предложению потребителя./ Ворончихин В Я , 1~рмотаев Ю П , Захаров I С, Макшаков С Б /' Электронное приборостроение- Вып 6(27), 2002,с 7-36

5 Ворончихин В Я Хтбупин Р Н Оптико-электронные микромоду пи для физиотерапии // Изв вузов - Проблемы энергетики -№9-10,1999.с 84-92

6 Ворончихин ВЯ, Пашин Д.М Трехпрофаммпый генератор частоты электролазерного урологическою аппарата// Электронное приборостроение-Вып 1(35),2004,с 57-69

7 Ворончихин В Я Макшаков СБ Айоаров В И Эдектротерапевтпче-ский аппарат // Электронное приборостроение - Вып 5(21), 2001, с.94-100

8 Ворончихин В Я Макшаков С h , Айдаров В И Аппарат физиотерапевтический И Электронное приборостроение Выгт 2(23), 2002, с 122-125

9 Оценка экономических эквивалентов потребляемой мощности электронных устройств и их применение при проектировании, производстве и эксплуатации аппаратуры / Ермолаев ЮП, Захаров Г.С Ворончихин В Я Макшаков С Б Миронов П И '/ Электронное приборостроение - Вып 7(28). 2002, с.32-41

10 Оттенка экономических эквивалентов массогабаритных характеристик электронных устройств и их применение при проектировании, производстве и использовании аппаратуры./ Ермолаев Ю П., Захаров Г С , Ворончихин В Я . Макшаков С Б , Миронов ПИ// Электронное приборостроение Вып 7(28), 2002, с 19-31

11 Оценка экономических эквивалентов надежности электронных устройств и их применение при проектировании, производстве и эксп 1уатации аппаратуры/1-рмолаев ЮП, Захаров I С. Сапарор ИК, Ворончихин В.Я , Макшаков СБ// Электронное приборостроение - Вып 7(28), 2002, с 42-55

12 Патеш РФ №51532 МКПО 24-01 Аппарат электролазерньтй лечебный уроли ический «СВЕТИЛО» (АЭЛТУ-04)/ Ворончихин В.Я и др.// Бюл пром образцов №11, 2002

13 Патент РФ №2I5030S МПКА61\'5/П6 Миниатюрный физио терапевтический аппарат / Ворончихин В Я и др // Б И.№ 6, 2000

14 Патент РФ №219903, MIIK A61NV()0,V067 Аппарат лучевом терапии / Ворончихин В Я , Макшаков С Ь /'Б И № 34, 2000

15 Патент РФ №51403 MKIIO 24 01 Аппарат эчектролазерный лечебный ypojioi ический «Ярило синхро» (АЭЛГУ-0">)/ Ворончихин В Я и др// Бюл пром образцов №10, 2002

Форма1 60 х 84 1/16 Бумага офсегная Печать офсетная Печл. 1,0 Усл.печ л 0,93. Усл.кр-01 ь 0,98. Уч-изд л. 1,0 Тираж 100. Заказ I 130.

1ипография Издательства Ка5анскою государсгвенною технического университет 420111 Казань, К. Маркса, 10

ЛИ 4 7 9 2

РНБ Русский фонд

2006-4 11468

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОЛАЗЕРНОЙ СТИМУЛЯЦИИ РЕПРОДУКТИВНОЙ ФУНКЦИИ АППАРАТНЫМИ СРЕДСТВАМИ. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Анализ современного состояния электролазерной стимуляции репродуктивной функции аппаратными средствами

1.1.1. Основы электростимуляции

1.1.2. Основы лазерной стимуляции

1.2. Экологическая экспертиза аппаратных средств

1.3. Постановка задачи

1.4. Выводы по первой главе

ГЛАВА2 АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНОЙ ТОКА ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ

2.1 Аналитической модель зависимости пульса человека от параметров протекающего электрического тока

2.2 Автоматическое управление током электростимуляции с помощью биологической обратной связи

2.3 Выводы по второй главе

ГЛАВАЗ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ ТОКА И КОНТРОЛЯ КАНАЛА

ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ

3.1 Анализ функциональных схем аппаратов-аналогов

3.2 Альтернативные функциональные решения

3.3 Генератор частоты следования импульсов электростимуляции

3.4 Автоматическая система контроля канала электростимуляции

3.5 Выводы по третьей главе

ГЛАВА4 ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА. ОСНОВЫ КОНСТРУКЦИИ. ФУНКЦИОЛЬНО-СТОИМОСТНОЙ И МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АППАРАТА

4.1 Элементная база

4.1.1 Излучатели

4.1.2 Микросхемы

4.2 Основы конструкции

4.3 Анализ достигнутых показателей аппарата

4.3.1 Параметры и характеристики назначения

4.3.2 Функционально-стоимостный анализ

4.3.3 Производственные и технологические показатели

4.3.4 Многокритериальный анализ

4.4 Перспективы развития аппарата

Развитие процессов урбанизации, концентрации населения и производства в результате деятельности человека, при удовлетворении его собственных потребностей, привело к резкому усилению негативных последствий ш-грузок на природную среду, к нарушению естественного функционирования биосферы и ее экосистем.

В последнее время в связи с обострением противоречий между деятельностью человека, эксплуатирующего природные ресурсы и состоянием природной среды возникает насущная проблема системного изучения взж-модействия живой природы и техногенной сферы, созданной человеком.

Современная экология не только изучает законы функционирования природных и техногенных систем, но и ищет пути гармонического взаимоотношения природы и общества. От характера, которого зависит не только здоровье людей и их экономическое процветание, но и сохранение человека как биологического вида. Решение экологических проблем требует огромной работы во всех областях науки и техники. Поэтому идеи и проблемы экологии всемерно проникают в другие научные дисциплины и внедряются в общественное развитие.

Экологическое образование формирует экологическое мышление, обеспечивающее анализ и последующий синтез взаимосвязанных природных и техногенных объектов и процессов, как основу прогнозирования их разш-тия и приоритетного выбора оптимальных в экологическом отношении решений и действий.

Систематические (мониторинговые) наблюдения за состоянием природных объектов и процессов позволяет своевременно выявить неблагоприятные тенденции в динамике развития популяции того или иного вида живой природы и принять адекватные меры по ее нормализации.

Человек, как биологическая особь является частью живой природы не отделим от нее и для него справедливы присущие для живых существ общие закономерности связанные с изменениями в окружающей среде.

Сегодняшнее состояние популяции населения России характеризуется крайне низким его уровнем. С 1992 г. происходит увеличение числа умерших и уменьшение числа родившихся. В 1996 г. превышение числа умерших над числом родившихся достигло 821 тыс. человек и остается на этом уровне до настоящего времени. Подобная тенденция может привести к уменьшению населения России вдвое к 2050 году. В связи с этим репродуктивное здоровье населения страны является наиболее острой медико-социальной проблемой, фактором национальной безопасности.

Общепризнано, что одним из наиболее действенных методов контроля природной среды, управления численности видов является контроль за репродуктивной функцией.

Как в научных, так и в популярных изданиях последних лет, посвященных проблеме репродуктивного здоровья, отмечается высокая частота заболевания простаты, одного из органов половой системы мужчин. Снижение заболеваемости простатитами является важной и актуальной задачей сегодняшнего времени.

Из-за особенности анатомического строения предстательной железы, как правило, даже массивная и продолжительная антибиотикотерапия является недостаточной. Поэтому активно используются методы физиотерапии

В настоящее время наиболее физиологичным и эффективным методом восстановления функций простаты считается ее электрическая стимуляция в сочетании с применением лазерного излучения. Для электростимуляции предстательной железы используются частоты в диапазоне 0,5.50 Гц. С целью эффективного использования различных частот электростимуляции разработана методика определяющая последовательность и длительность их воздействия, задаваемых в виде стандартизованных графиков.

Для лазерного облучения предстательной железы используются лазеры с длиной волны 0,63.0,67 мкм. В этом диапазоне обеспечивается наибольшее поверхностное поглощение излучения тканями, что повышает иммунитет, улучшает микроциркуляцию крови и лимфы, повышает антибактериальную активность. Мощность лазерного облучения не превышает 10. 15 мВт.

На рынке электролазерного оборудования присутствует ряд аппаратов, позволяющих реализовать методику электролазерной стимуляции предстательной железы. Однако аппаратные средства, применяемые для восстановления репродуктивной функции, сами являются частью техногенной сферы искусственно созданной человеком. Призванные для обеспечения положительного эффекта они в ряде случаев наряду с положительными функциями несут сопутствующие угнетающие объект воздействия и приводящие к нежелательным последствиям снижающим эффект от применения аппаратных средств. Таким образом, сами аппаратные средства должны подвергаться экологической экспертизе на предмет экологической чистоты генерируемых ими физических факторов воздействия.

В настоящее время нормативная документация не предусматривает экспертизы аппаратов взаимодействующих с объектами живой природы на экологичность генерируемых ими сигналов, если это не наносит непосредственного вреда здоровью биообъекта или обслуживающего персонала и, в связи с этим, экологические подходы позволяющие отслеживать приграничные с ними области и обеспечивать гармоничное комфортное проведение проце^-ры электростимуляции без давления на психику биообъекта обладают новизной и позволяют поставить новые задачи по совершенствованию существующих аппаратов, обеспечить более высокое их качество и, как следствие их конкурентоспособность.

Существующие электролазерные аппараты для стимуляции репродуктивной функции обладают высокой степенью субъективности в управлении величинами физических факторов воздействия, связанную с отсутствием объективного и оперативного контроля за состоянием объекта воздействия и неоперативным, с усложненным алгоритмом, ручным управлением, что приводит к замедлению принятия решения и, как правило, к передозировкам, вызывающим физический дискомфорт и психологическое давление на объект воздействия и приводящим к снижению эффективности проводимой прогр-дуры. Возникающее дискомфортное негармоничное состояние объекта являются признаками неэкологичности существующих аппаратов.

К неэкологичности существующих аппаратов следует отнести и большую разность частот импульсов электростимуляции, генерируемых ими в режиме автоматического управления частотой, к которой не успевает адаптироваться объект воздействия, а также высоковольтные выбросы в канале электростимуляции и возможность шокового удара электрическим током при нарушениях в электрической цепи канала электростимуляции.

Решение поставленных задач лежит в области объективного аппаратного контроля за состоянием объекта воздействия и автоматизации процесса управления на данных контроля величинами физических факторов воздействия, а также в области иных альтернативных методах и принципах функционального построения аппаратов.

Многие проблемы в поставленных задачах в настоящее время не нашли теоретического осмысления и не имеют предложений по практической реализации и их решение представляют актуальную задачу.

Кроме неэкологичности существующие аппараты обладают целым рядом недостатков, снижающих их конкурентоспособность: одни требуют для своего управления персональный компьютер, другие имеют избыточные функции, усложненный алгоритм управления, высокую стоимость, третьи ограничены в функциональных возможностях, выполнены на устаревшей элементной базе с низкой степенью интеграции, имеют большие габариты и массу затрудняющую их транспортировку для обслуживания на дому.

Успехи, достигнутые наукой и промышленностью в области оптоэлек-троники обеспечили повсеместное применение полупроводниковых излучателей (светодиодов и лазеров) и замену ими газовых лазеров, которые проигрывают им по габаритам, массе и мощности потребления.

На рынке электронных компонентов присутствует широкая гамма микросхем с высокой степенью интеграции, как с возможностью их микропрограммирования, так и микросхем специализированных для определенных функций, в частности для измерения электрических величин и их преобразования в частоту или код для непосредственного управления индикатором отображения.

Неблагоприятная экологическая обстановка, низкая репродуктивность, потребность в недорогих малогабаритных аппаратах с оптимальными с точки зрения практики функциями и характеристиками с одной стороны и современные тенденции и возможности элементной базы с другой стороны, а также нерешенность вопроса об оптимальных методах и средствах реализации экологичных физических факторов воздействия для стимуляции репродуктивной функции позволяют сформулировать актуальную проблему, заключающуюся в разработке методов и приборов генерации электростимулирую-щих сигналов с биологической обратной связью на основе объективного и оперативного контроля состояния объекта воздействия.

Цель работы. Целью настоящей работы является создание методов и приборов объективного контроля состояния биообъекта и генерации элек-тростимулирующих сигналов с биологической обратной связью, обеспечивающих повышение эффективности и экологичности процедуры электростимуляции.

Достижение цели связано с решением следующих основных задач:

1. Анализ существующей электролазеростимулирующей аппаратуры, выявление необходимых факторов воздействия и выявление сопутствующих, негармоничных, дискомфортных неэкологичных факторов, формирование требований к проектируемому прибору.

2. Разработка методов оперативного и объективного контроля биообъекта и автоматического управления амплитудой и частотой тока электроста-муляции с биологической обратной связью, обеспечивающих повышение эффективности воздействия при одновременном уменьшении его нежелательных последствий.

3. Разработка новой трехпрограммной системы автоматического управления частотой тока электростимуляции для устранения эффекта привыкания и устранения дискомфорта при переключении частот импульсов электросш-муляции.

4. Разработка нового метода предупреждения электрошока и электротравм путем автоматического контроля за целостностью канала электроста-муляции не только во время процедуры, но и в предыдущие моменты времени электростимулирующего воздействия.

5. Разработка методов оптимизации приборов с помощью комплексного проведения многокритериального и функционально-стоимостного анализа, использующих гибридные построения схемы.

6. Разработка на основе предложенных методов серии новых приборов электростимуляции.

7.Проведение испытаний приборов.

Методы исследования: математическое моделирование, математический анализ, функционально-стоимостной анализ, многокритериальный ага-лиз, статистический анализ, экспериментальные методы исследования и испытаний.

Научная новизна работы:

1. Разработана методика анализа функций электростимулирующих приборов, позволяющая минимизировать отрицательные воздействия при проведении процедуры стимуляции.

2. Разработана математическая модель зависимости пульса от величины и частоты тока электростимуляции, позволяющая установить научно-обоснованные требования к параметрам электростимуляторов и обеспечивающая теоретический анализ нелинейных систем, в которых в качестве одного из звеньев присутствует биообъект.

3. Разработаны методы оперативного и объективного контроля состояния живого организма в текущий момент времени и автоматического управления амплитудой и частотой тока электростимуляции, обеспечивающие повышение эффективности воздействия при одновременном уменьшении его нежелательных последствий.

4. Разработан новый метод предупреждения электрошока и электротравм путем автоматического контроля за целостностью канала электростимуляции не только во время процедуры, но и с учетом состояния организма в предыдущие моменты времени.

5. Разработаны методы оптимизации приборов с помощью комплексш-го проведения многокритериального и функционально-стоимостного анализа, с использованием преимуществ гибридного построения схемы и выбором технологии (аналоговая, цифровая или смешанная), дающие максимальный эффект для реализации функций прибора в целом.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработанная математическая модель зависимости пульса человека от параметров протекающего через него тока позволяет осуществлять теоретический анализ систем, в которых одним из звеньев является биообъект и и обеспечивает снижение затрат при проведении опытно-конструкторских работ.

2. Разработанные системы автоматического управления амплитудой и частотой тока электростимуляции позволяют стабилизировать результаты электростимулирующей процедуры за счет исключения субъективного фактора в контуре контроля и управления канала электростимуляции, повысить экологичность процедуры, ее эффективность и снизить трудоемкость ее проведения.

3. Разработанная автоматическая система контроля за целостностью канала электростимуляции позволяет исключить возможность шокового воздействия тока электростимуляции на объект воздействия, повысить комфортность проведения процедуры электростимуляции, повысить качество выполняемых аппаратом функций и его конкурентоспособность.

4. Разработанные функциональные построения схемотехники аппарата на основе аналого-цифровых методов формирования и преобразования сигналов позволяют существенно сократить временные и материальные затраты при проектировании, производстве и эксплуатации аппаратов, снизить массо-" габаритные показатели аппарата, повысить его потребительские свойства и конкурентоспособность.

Достоверность полученных результатов подтверждена совпадением расчетных и экспериментальных результатов, а так же данными заводских и ведомственных испытаний.

Реализация результатов: Результаты диссертационной работы внедрены:

В учебном процессе Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева при подготовке специалистов по специальности «Проектирование и технологии электронных средств».

В методиках и лечебной практике Научно- исследовательского центра Татарстана «Восстановительная травматология».

В конструкторской документации аппаратов « ЯРИЛО-синхро» АЭЛ-ТУ-02 и «СВЕТИЛО» АЭЛТУ-04 серийно выпускаемых в ОАО «Завод ЭЛЕ-КОН» г. Казани.

Апробация работы: Материалы работы докладывались и получили положительную оценку на заседаниях Комиссии по присуждению премии Республики Татарстан в области науки и техники (2002г.), на заседании Ученого Совета Казанской Государственной медицинской академии последипломного образования (26.06.2002), а также на заседаниях Научно-технических Советов ОАО «Завод «ЭЛЕКОН». За достигнутые результаты Указом Президента Республики Татарстан (26.11.2002) автору было присвоено звание «Лауреат Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники».

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 4 Патента РФ.

Структура диссертации: Работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержит 173 страницы, 51 рисунок, 36 таблиц. Список литературы включает 91 наименование.

Основные результаты диссертационной работы В работе проведен системный анализ теории и практики стимуляции репродуктивной функции. Показано, что в настоящее время наиболее физиологичным и эффективным методом является электростимуляция половых органов в сочетании с одновременным применением лазерного излучения. Определены лечебные параметры физических факторов воздействия. Проведен анализ существующей аппаратуры для электролазерной стимуляции на экологическую чистоту формируемых ими физических факторов воздействия и их функциональных построений, выявлены их недостатки и предложены альтернативные решения на базе аналого-цифровых методов формирования и обработки сигналов.

Создан и защищен патентом .«Аппарат электролазерный терапевтический урологический «СВЕТИЛО» АЛТУ-04» (патент РФ № 51532 от 16 ноября 2002г), позволяющий за счет:

-автоматизации контроля за состоянием объекта воздействия и управления величиной и частотой тока электростимуляции исключить субъективный фактор при регулировании, тем самым исключив вероятность передозировок воздействующих факторов, стабилизировать результаты и повысить эффективность лечения, снизить трудоемкость проведения лечебной процедуры,

-автоматизации контроля целостности канала электростимуляции до и после начала лечебной процедуры исключить возможность шокового воздействия электрического тока во время электростимуляции, повысить комфортность и экологичность проведения процедуры,

-применения аналого-цифровых методов формирования и обработки сигналов исключить высоковольтные выбросы напряжения в канале электростимуляции, обеспечить комфортность и экологичность процедуры электростимуляции, снизить психологическое давление на объект воздействия, повысить экологичность и эффективность проводимой процедуры

-применения «стандартной» аналого-цифровой элементной базы и полупроводниковых лазерных излучателей сократить временные и финансовые затраты на этапах проектирования, производства и эксплуатации, снизить массогабаритные показатели аппарата,

-снижения массогабаритных показателей обеспечить транспортировку аппарата обслуживающим персоналом, расширить область его применения, в том числе на дому, что особенно важно для сельской местности.

Разработаны:

1. Математическая модель зависимости пульса человека от величины и частоты тока электростимуляции, позволяющая установить научно обоснованные требования к параметрам электростимуляторов и обеспечивающая теоретический анализ систем, в которых в качестве одного из звеньев присутствует биообъект.

2.Система автоматического управления величиной тока электростимуляции за счет применения биологической обратной связи, обеспечивающая поддержание пульса биообъекта в диапазоне комфортных значений, что обеспечивает экологичность проводимой процедуры электростимуляции.

3.Система автоматического управления частотой тока электростимуляции на основе аналого-цифровых методов формирования и обработки сигт-лов и найденной аппроксимирующей зависимости частоты тока электростимуляции, снижающая ступень изменения частоты тока электростимуляции до уровня ниже порога чувствительности биообъекта и обеспечивающая экологичность электростимулирующей процедуры.

4.Разработаны на основе аналого-цифровых методов формирования и обработки сигналов альтернативные функциональные схемы основных функций аппарата: формирование пачек электростимулирующих импульсов, выявление обрыва в канале электростимуляции, генерация частоты следования пачек и ее индикация, индикация времени лечебной процедуры, автош-тическое управление частотой следования пачек, обеспечившие:

-в 6 раз меньшую потребляемую мощность, -в 3,96 раз меньший занимаемый объем, -в 4 раза меньшую массу,

-на 30% меньшее количество примененных радиоэлементов, - в 3,1 раза большую надежность,

-на 67% меньшую стоимость функциональной электроники, -на 54.4% меньшую площадь печатных плат.

5.Разработаны принципиальные электрические схемы на основе «стандартных» аналого-цифровых микросхем и полупроводникового лазерного излучателя.

6. Разработаны концепции эргономики и конструкции аппарата. Созданные положения позволили создать оригинальный электролазерный аппарат, на который получен патент Российской Федерации № 51532 от 16 ноября 2002г, изготовить опытный образец и провести на нем комплекс исследований, технических и медицинских испытаний.

Выполнены исследовательские и опытно-конструкторские работы по отработке систем автоматического регулирования величины и частоты слг-дования импульсов тока электростимуляции, системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции.

Получены результаты экспериментальных исследований автоматической системы контроля целостности канала электростимуляции. Испытания проведены в широком диапазоне напряжений и токов электростимуляции при различных значениях величины нагрузки.

Проведены функционально-стоимостный анализ и многокритериальный анализ по основным параметрам аппарата: мощности электропотребления, объему, массе, среднему времени наработки на отказ, стоимости, показавшие высокую конкурентоспособность разработанного аппарата по сравнению с аппаратами-аналогами.

Научная новизна теоретических положений и результатов экспериментальных исследований, полученных автором

Автором впервые проведен анализ генерируемых электролазерными аппаратами физических факторов воздействия на их экологическую чистоту в отношении биообъекта воздействия, позволивший выявить недостатки, устранение которых повысило качество созданного аппарата и повысило его конкурентоспособность.

Автором впервые разработана аналитическая модель зависимости пульса человека от величины и частоты протекающего через него тока, позволившая провести теоретический анализ автоматической системы управления величиной тока электростимуляции.

Автором впервые предложен метод автоматического управления величиной тока электростимуляции за счет применения биологической обратной связи и разработана система автоматического регулирования, позволившие повысить эффективность лечебной процедуры, стабилизировать ее результаты за счет исключения субъективного фактора в управлении и повысить комфортность и экологичность проведения процедуры.

Автором впервые предложен принцип автоматической системы управления частотой тока электростимуляции с использованием разработанной аппроксимирующей функции управления, позволивший применить «стандартные» аналого-цифровые микросхемы, что обеспечило уменьшение ступени изменения частоты тока электростимуляции и повысило комфортность и экологичность процедура, а также снизило затраты на проектирование аппарата и его эксплуатацию.

Автором впервые предложен метод контроля электропроводности га-нала электростимуляции и разработан принцип автоматической системы контроля целостности канала электростимуляции, обладающей свойствами компаратора сопротивления, позволившие за счет широкого рабочего диаш-зона обеспечить контроль как во время лечебной процедуры, так и до ее начала, чем исключить возможность шокового удара объекта воздействия электрическим током и обеспечить комфортность и экологичность электростимуляции.

Автором впервые дано математическое описание системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции, позволившее произвести расчет системы по заданным предельным пороговым величинам сопротивлений нагрузки.

Автором впервые разработана целостная концепция применения аналэ-го-цифровых методов формирования и обработки сигналов при разработке функциональных схем электролазерного аппарата, позволившая существенно повысить надежность, снизить энергопотребление и стоимость, уменьшить массу и габариты разработанного аппарата.

Автором впервые предложены эргономика и конструкция электролазерного аппарата, защищенного патентом Российской Федерации № 51532 от 16 ноября 2002г.

Автором впервые проведены экспериментальные исследования оригинальной системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции, подтвердившие справедливость выведенных для нее математических соотношений и ее работоспособность в широком диапазоне подвода-мых к нагрузке напряжений и протекающих через нее токов.

Автором впервые проведен функционально-стоимостный анализ и многокритериальный анализ разработанного аппарата, подтвердивший его высокую конкурентоспособность.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов диссертационной работы.

Разработка теоретических положений и создание на их основе систем авторегулирования величиной и частотой тока электростимуляции, системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции стало возможным благодаря комплексному использованию теоретических и эксгв-риментальных методов исследования. Решение ряда новых задач теории авторегулирования, поставленных в работе, стало возможным благодаря известным достижениям указанной научной дисциплины и не противоречит ее положениям, базируется на строго доказанных выводах фундаментальных и прикладных наук, таких как математический анализ, математическая статистика, теория авторегулирования, теория оптимизации и планирования эксперимента. Созданные методики расчета системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции согласуются с полученными экспериментальными результатами и данными завода изготовителя.

Разработанные теоретические положения и новые технические реце-ния опробованы экспериментально. Экспериментальные исследования метрологически обеспечены и проводились на экспериментальной базе ОАО «Завод ЭЛЕКОН». Опытные образцы аппарата опробованы и прошли испытания во Всероссийском научно-исследовательском институте изделий медицинской техники (ВНИИИМТ), успешно используются в клиниках г.г. Москвы и Казани.

Практическая и научная полезность результатов диссертационной работы.

Разработанные в диссертационной работе новые положения теории проектирования электролазерных аппаратов позволяют повысить эффективность проведения НИР и ОКР при создании новых образцов и их модернизации, повысить качественные результаты разработок.

Полученные автором решения задач теории моделирования и расчета систем авторегулирования величины и частоты тока электростимуляции, системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции позволяют существенно сократить объем экспериментальных исследований или полностью их исключить, что дает возможность значительно снизить затраты материальных ресурсов, денежных средств и времени на отработку изделий.

Разработанный и запатентованный «Аппарат электролазерный терапевтический урологический «СВЕТИЛО» АЛТУ-04» (патент РФ № 51532 от 16 ноября 2002г) позволяет поднять качественные показатели известных электролазерных аппаратов и повысить их конкурентоспособность. Идеи некоторых оригинальных устройств могут быть использованы при проектировании новых радиотехнических устройств.

Результаты экспериментальных исследований системы автоматического контроля целостности канала электростимуляции, приведенные в работе, представляют практический интерес при проектировании новых и модернизации известных электролазерных аппаратов, позволяют уточнить представления о протекающих процессах. Апробация работы.

Материалы работы докладывались и получили положительную оценку на заседаниях Комиссии по присуждению премии Республики Татарстан в области науки и техники (2002г.), на заседании Ученого Совета Казанской

Государственной медицинской академии последипломного образования (26.06.2002), а также на заседаниях Научно-технических Советов ОАО «Завод «ЭЛЕКОН». За достигнутые результаты Указом Президента Республики Татарстан (26.11.2002) автору было присвоено звание «Лауреат Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники».

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 4 Патента РФ.

Таким образом, задача создания методов и приборов объективного контроля состояния биообъекта и генерации электростимулирующих сигналов с биологической обратной связью, обеспечивающих повышение эффзс-тивности и экологичности процедуры электростимуляции решена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Юлия Дененберг, Катастрофическое состояние здоровья и здравоохранения в постсоветской России., : Социальные вопросы, МСВС/Р, 3 декабря 1999 г.

2. Ахвледиани, Хронический простатит, //Клиника мужского здоровья 2003г.

3. Алешин P.P., Забайкин В.Н., Рубинштейн И.Л. и др. К вопросу о диагностике хронического простатита // Материалы III Всесоюзного съезда урологов. Минск, 1984; 195-7.

4. Возианов А.Ф., Горпинченко И.И., Бойко Г.Н. Применение простати-лена при лечении больных с заболеваниями предстательной железы // Урология и нефрология 1991; 6: 5-6.

5. Кан Д.В. Хронический неспецифический простатит // Материалы III Всесоюзного съезда урологов. Минск, 1984; 180-7.

6. И.Н.Крупинин, К вопросу о терапии больных хроническим простатитом // Русский медицинский журнал, том №3, 2000г.

7. С.Н.Калинина, Е.А.Мишанин, Методическое пособие для врачей по применению аппарата АЭЛТУ-01 "ЯРИЛО" в лечении больных простатитами и вазикулитами // Казань, 1996г.

8. Ильин И.И., Ковалев Ю.Н., Глузмин М.И. К концепции патогенеза хронического простатита // Урология и нефрология, -1993, -№3, с. 30

9. Тиктинскш О.Я., Калинина С.Н., Новикова Л.И., Мишанин Е.А., Тик-тинский Н. О. Электролазерная терапия на аппарате "Ярило" у больных хроническим хламидийным простатитом. // Урология и нефрология, -1997, -№4, с. 25-29

10. Филиппов Б.В., Дубенский В.В. К вопросу о патогенезе и лечении хронического простатита. // Тезисы докладов конференции "Организациейно-методические и дифференциально-диагностические вопросы клинической медицины. Тверь, -1994, -С. 168

11. Степаненко В.И. Опыт местного лечения гонорейных и постгонорейных уретритов и простатитов высокочастотным ультразвуком. //Вестн. дерматол. и венерол., -1991, -№3, С.57

12. Рябинский B.C. Прямая электрическая стимуляция предстательной железы при хроническом простатите. // Урология и нефрология. -1983, -№3, С.3-7

13. Богомольный В.А. Применение интерференционных токов в терапии больных хроническим простатитом.// Вопросы курортол. и физиотер., -1996, -№3, С.30-32

14. Киричук В.Ф., Кобзев Ю.А., Гольбрайх Е.Б., Суворов С.А. К механизму КВЧ-терапии больных простатитом. "Новое в дерматовенерологии, андрологии, гинекологии. Наука и практика." // Тезисы докладов II симпу-зиума. Москва, -1997, С.34

15. Арбулиев М.Г., Гамзатов А.Г., Алибекова С.А. Использование излучения оптического квантового генератора в комплексном лечении хронического простатита.// Урология и нефрология, -1988, -№5, С.14-17

16. Белавин A.C. Лазерорефлексотерапия больных хроническим уре-тропростатитом.: Автореф. дисс. канд. мед. наук, М.,1991, -16с.

17. Редькович В.И. Лазерная терапия хронического простатита: Автореф. дис. канд. мед. наук , М, -1993, -16 с.

18. Шабад A.JI., Редькович В.И., Сафронов P.M. Методика и клинико лабораторные результаты лазерной терапии больных хроническим простатитом. // Урология и нефрология, -1994, -№6, С.26-29

19. Суворов А.П., Гольбрайх Е.Б., Райгородский Ю.М. Использование аппарата "Интрамаг" при лечении больных хроническими уретритами. // Вестн. дерматол. и венерол., -1994, -№3, С.40-41

20. Дубенский В.В., Бобрик A.B. Электролазерная стимуляция в комплексном лечении хронических уретрогенных простатитов // Вестник последипломного медицинского образования, -1998, специальный выпуск, С.26

21. Васильев М.М., Афонин A.B. Внутриуретральный электрофорез ионов серебра в лечении хронического бактериального простатита. //Вестн. дерматол. и венерол., -1992, -№2, С.52

22. Дубенский В.В., Бобрик A.B., Давыдова И.Б., Гармонов А.А.,Редько Р.В. Использование токов низкой частоты в терапии больных хроническими уретрогенными простатитами// Тверская государственная медицинская академия.

23. Ясногородский В.Г. Электротерапия // Медицина, 1987, 240 с.

24. Ливенсон А. Р. Электробезопасность медицинской техники // 2-е изд. М.: Медицина, 1981. - 279 с.

25. Грюновас А. П., Кибиша Р. П. Влияние электростимуляции на артериальное и венозное кровообращение.// В кн.: Актуальные проблемы электростимуляции. Киев, 1983, с. 41 42.

26. Головин С.Н., Струтинский А.В., Баранов А.П., Анисимова А.В., Методические рекомендации /Российский Государственный медицинский университет.

27. Носов Ю. Р., Лазерная медтехника. Грядут перемены., // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, № 4,2002, 42,43

28. М. С. Плужников, Основные пути развития «лазерной медицины» в нашей стране. / Новые медицинские технологии.

29. Общая характеристика низкоинтенсивной лазерной терапии., /Médical Acupuncture and Lasers Congress, Helsinki, Finland, 2000r.33 .ЖукВ.Н. Свет-целитель (популярное светолечение),//Одесса 1909 .

30. Кельнер А., 1949 цит по В.Н.Сойфер Молекулы живых клеток.// М.,1975

31. М.А.Бергезов, В.В. Вялько, В.И. Угнивенко, Низкоэнергетические лазеры в травматологии и ортопедии // Москва: ЗАО "РИЯД

32. КорытныйД.Л. Лазерная терапия и ее применение в стоматологии// АлмаАта: Казахстан, 1979, 143 с.

33. Корытный Д.Л. Лазерная терапия и ее применение в стоматологии//. АлмаАта: Казахстан, 1979, 143 с.

34. Инюшин В.М. Лазерный свет и живой организм.// АлмаАта, 1970,с.45.

35. Богданович У.Я. Использование лазера для лечения повреждений и заболеваний органов опоры и движения.// Советская медицина, 1980, N3,c.6166.

36. Чаплинский В.В., Мороз A.M., Гусар П.М. Лазеротерапия при повреждениях и ортопедических заболеваниях.// Ортопедия,травматология и протезирование. 1978,N 7,7983

37. Берглезов М.А.,Вялъко В.В.,Коростылева ИС. Лечение плечелопа-точного периартрита в условиях поликлиники ЦИТО с применением оптического квантового генератора.// В сб.: Лазерная и магнитолазерная терапия в медицине. Тюмень,Б.и.1984, с.92.

38. Илларионов В.Е. Лазерная терапия деформирующего артроза у лиц среднего и пожилого возраста.// Автореф.дисс.канд.,М.,1984,с 62.

39. Кошелев В.Н. Лазер в лечении ран.// Саратов, 1980

40. Ракчеев А.П. Перспективы применения лазеров в дерматологии.//В сб.: Всесоюз.конф.по применению лазеров в хирургии и медицине, Красноярск 1983,Б.и.М.,1984,с. 139-140

41. Корочкин ИМ., Бабенко Е.В. Механизмы терапевтической эффективности излучения гелий-неонового лазера.// Советская медицина, 1990, N3, с.38

42. Козлов В.И, Буйлин В.А., Лазеротерапия с применением АЛТ «Мустанг»,//М., 1995г.

43. Плужников М.С.,Лопотко А.Н., Гагауз A.M. Лазеры в ранофаринго-логии.//Кишенев «Штиинца» 1991,158с.

44. Скобелкин O.K., Справка, показывающая эффективность применения лазерной терапии// Москва

45. Долин П.А. Справочник по технике безопасности // М.: Энерго-атомиздат, 1985.- 824с

46. Популярная медицинская энциклопедия /- М.: Изд-во "Советская энциклопедия", 1966 1040с.

47. Основы безопасности жизнедеятельности. Справочник школьника /В.П. Ситников.//- М.: Филол. об-во "Слово", 1997.- 448с

48. С.А.Полищук и С.Я.Фисталь Электротравма и электроожоги патогенез, клиника и лечение // Комбустиология, 1975г.

49. Охрана труда на ж.д. транспорте./ Под ред. Ю.Г. Сибарова.// М: Транспорт, 1981.

50. Зимин Е.Н. Защита асинхронных двигателей до 500В.// М. JI.: Энергия, 1967.

51. Беляев А.В. Выбор аппаратуры, защиты и кабелей в сетях 0,4 кВ Л//.: Энергоатомиздат, 1988

52. Кузнецов В.А. Попов С.В Электротравма и электроожоги: патогенез, клиника и лечение.// РМАПО, кафедра термических поражений, ран и раж-вой инфекции, г.Москва.

53. Электротехнический справочник. Том 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы./ Москва. Энергия. 1980 г

54. Электронное справочное руководство для врача скорой медицинской помощи. Травматический шок /http://www.med2000/ru/cito/index/htm

55. Теория автоматического управления: Учеб.для вузов / Под ред. А.А.Воронова.// М: Высш. Шк., 1986.

56. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. //М.: Сов. радио. 1979

57. С. Транковский, ЛАЗЕР / "КРУГОСВЕТ" ® . Энциклопедия 2003.

58. Основы дазерной техники: Учебное пособие для студентов приборостроительных спец. Вузов / К.И. Крылов, В.Т.Прокопенко, В.А. Тарлыков // Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1990. -316с.)

59. P.P. Убайбуллаев, Волоконно-оптические сети.

60. Глазер В. "Световодная техника" // М. Энегроатомиздат 1985г.

61. Свечников Г.С., Элементы интегральной оптики. // М.: Радио и связь, 1987.- 104с.

62. Nakamura S., Fásol G. The blue Laser Diode; GaN based Light Emitters and Lasers.// Heidelberg, 1997.

63. Nakamura S.et al. II Jap. J. Appl. Phys. Part II. 1999. V.38. №7a. P.3976.

64. Amano H., Kito M., Hiramatsu K., Akasaki /. // Jap. J. Appl. Phys. 1989. V.28. P.L2112-2114.

65. А. Э.Юнович, Свет из гетеропереходов II Природа, № 6, 2001 г.

66. Титов М.Н. Перспективы развития на ближайшие 10 лет лазерной медицины на полупроводниковых излучателях. // Москва , Лазер-Экспресс, Июль №5, 2002.

67. О.Сердюков, Ю.Мухин Выбор микроконтроллера Электронные компоненты // №5,2002 г., 39-42

68. Вихарев Леонид, Микросхемы аналого-цифровых преобразователей (АЦП) с выводом данных на ^KH.//mailto.vleo@atel.ru?subject

69. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналогоцифрового преобразования и средств мультимедиа / Выпуск -М. ДО ДЕКА, 1996г.,384

70. Микросхемы интегральные КР1108ПП1 / Технические условия бк0.348.758ТУ/03. 1997 г.

71. A.B. Нефедов Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги // Справочник Том 8, Москва, РадиоСофт, 2000.

72. Б.Г. Федорков, В.А. Телец Микросхемы АЦП и ЦАП: функционирование, параметры, применение // Москва, Энергоатомиздат, 1999

73. Виктор Алексеев, Микросхемы стандартной логики производства Philips Semiconductors// Компоненты и технологии № 10, 2000г.

74. И. Елисеев, Стандартная логика сегодня и завтра // Электронные компоненты, №4 , 2002 с. 29-32

75. Патент РФ №51532 МКПО 24-01. Аппарат электролазерный лечебный урологический «СВЕТИЛО» (АЭЛТУ-04)./ Ворончихин В.Я. и др.//Бюл. пром. образцов №11,2002.

76. Сборник задач по теории надежности./ Под ред. A.M. Половко и И.М.Маликова.// М., Изд-во «Советское радио», 1972,408с.

77. Интенсивность отказов элементов и узлов бытовой радиоэлектронной аппаратуры Справочный материал, НИР «Надежность-БРПЗА90», ВНИИРПА им. А.С.Попова, 1990г.

78. Электронные компоненты/ ПЛАТАН, Прайс-лист, Лето 2004

79. В.Я. Ворончихин, С.Б. Макшаков, Портативный электронный прибор для лечения простатита и сопутствующих ему заболеваний // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Выпуск 5(26).-Казань: КГТУ (КАИ), 2002г.-140с.

80. В.Я. Ворончихин, Формирователь пачек биполярных импульсов с детектором обрыва в цепи нагрузки // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Выпуск 2(30).-Казань: КГТУ (КАИ), 2003г.-140с.)

81. В.Я. Ворончихин, Компараторы сопротивления // Электронное приборостроение. Научно-практический сборник. Выпуск 3(31).-Казань: КГТУ (КАИ), 2003г.-144с

82. Патент РФ №2150305 МПКА6Ш5/06. Миниатюрный физиотерапевтический аппарат./ Ворончихин В.Я. и др.// Б.И.№ 6, 2000.

83. Патент РФ №219903, МПК А6Ш5/00,5/067. Аппарат лучевой терапии./ Ворончихин В.Я., Макшаков С.Б.//Б.И.№ 34,2000.

84. Грачев А.А., Шайденко Н.П., Рывкин Е.М., Монтаж элементов на поверхность печатных плат при сборке РЭА, // Обз. по электр. техн. Сер.7 Техн организ. Произв. и оборуд., 1986, 5 (1183), 1-50