Введение
1. Анализ методов и средств диагностики и коррекции дыхательной системы. области применения 20
1.1. Способы немедикаментозного лечения и коррекции заболеваний дыхательной системы 20
1.2. Анализ существующих математических моделей и методов моделирования процессов в дыхательной системе человека 35
1.3. Анализ существующих технических методов и средств корректировки дыхательной системы
1.3.1. Устройства для гипокситерапии 42
1.3.2. Тренажёры дроссельного типа 45
1.3.3. Тренажёры с пиковым сопротивлением в начале вдоха и выдоха 50
1.3.4. Тренажёры с водяным затвором 52
1.3.5. Тренажеры с давлением, отличным от нормального атмосферного (имитирующие высокогорный
разраженный воздух) 53
1.3.6. Сравнение различных видов тренажёров 53
1.4 Формирование технических требований к комплексам корректирующего воздействия на дыхательную систему
1.5 Формулировка цели работы и задач, подлежащих решению 58
2. Методы обработки сигналов и распознавания инспираторной/ экспираторной активности в комплексах корректирующего воздействия на дыхательную систему человека 59
2.1. Обобщенная структурная схема комплексов корректирующего воздействия на дыхательную систему 59
2.2. Основные методы построения математических и структурно-функциональных моделей обработки сигналов и распознавания дыхательной активности, рекомендации по их выбору 62
2.2.1. Математическая модель обнаружения начала вдоха/выдоха. Метод определения исходных данных человека для обеспечения безошибочного обнаружения и принятия решения 62
2.2.2. Обработка функциональной зависимости давления с использованием сглаживающих сплайнов 87
2.2.3. Рекуррентный алгоритм определения объема данных при проведении статистического оценивания параметров сигнала с дыхательной системы пациента. 93
2.3. Выводы 97
3. Методы и алгоритмы диагностирования состояния дыхательной системы и определения основных информационных параметров при проведении воздействия 99
3.1. Параметрический анализ характеристик давления при релейном воздействии (изменение давления переключения) 99
3.2. Метод диагностики состояния дыхательной системы при реализации дроссельного режима воздействия. Параметрический анализ характеристик давления при дроссельном воздействии 106
3.3. Формирование общей совокупности информативных признаков для идентификации состояния дыхательной системы. Обобщенная схема методов диагностирования состояния дыхательной системы 113
3.4 Критерий, определяющий режим функционирования комплексов 117
3.5. Алгоритм адаптации нагрузки к изменяющемуся состоянию дыхательной системы человека 122
3.6. Выводы 134
4. Разработка математической модели биотехнического комплекса «аппаратура корректирующего воздействия – дыхательная система человека» 136
4.1. Разработка структуры модели биотехнического комплекса «аппаратура корректирующего воздействия – дыхательная система человека» 136
4.2. Разработка биомеханической модели дыхания
4.2.1. Модель массопереноса воздуха в лёгких 138
4.2.2. Модель динамики дыхательной мускулатуры 146
4.2.3. Разработка модели автоматического переключения дыхательной мускулатуры 149
4.3. Численное моделирование и анализ динамики функционирования биотехнической системы «комплекс корректирующего воздействия - дыхательная система человека» 155
4.4. Выводы 169
5. Структурно-алгоритмический метод самодиагностирования комплексов корректирующего воздействия на дыхательную систему. задача технического диагностирования 170
5.1. Построение математической модели диагностирования на базе ориентированного графа 170
5.2. Оптимальный информационный алгоритм поиска места отказа в интеллектуальных тренажерах дыхательной мускулатуры 185
5.3. Организация процесса диагностирования для системы электропитания 200
5.4. Структура и алгоритм блока технической самодиагностики комплексов корректирующего воздействия 205
5.5. Выводы 214
6. Структура комплексов корректирующего воздействия на дыхательную систему человека. рекомендации по технической реализации 215
6.1. Конструкции прототипа варианта промышленного исполнения тренажёра 215
6.2. Рекомендации по технической реализации схемы обработки информации и управления ККВДС 217
6.3. Аппаратно-программный комплекс для реализации обнаружения состояния сонного апноэ 2 6.4 Структура и технический облик комплексов корректирующего воздействия на дыхательную систему человека 242
6.5 Выводы 248
Заключение 250
Список литературы
