Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 14
1 МЕДИКО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
1.1 Особенности анатомии и физиологии вестибулярного аппарата человека
Вестибулярная система играет наряду со зрительной и соматосенсорной системами ведущую роль в пространственной ориентировке человека. Она получает, передает и анализирует информацию об ускорениях или замедлениях, возникающих в процессе прямолинейного или вращательного движения, а также при изменении положения головы в пространстве. При равномерном движении или в условиях покоя рецепторы вестибулярной сенсорной системы не возбуждаются. Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Эти влияния осуществляются рефлекторным путем через ряд отделов ЦНС.
Строение и функции рецепторов вестибулярной системы. Периферическим отделом вестибулярной системы является вестибулярный аппарат, расположенный в лабиринте пирамиды височной кости. Он состоит из преддверия (vestibulum) и трех полукружных каналов (canales cemicircularis). Кроме вестибулярного аппарата, в лабиринт входит улитка, в которой располагаются слуховые рецепторы. Полукружные каналы (рис. 1.1) располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: верхний – во фронтальной, задний – в сагиттальной и латеральный – в горизонтальной. Один из концов каждого канала расширен (ампула).
Вестибулярный аппарат включает в себя также два мешочка: сферический (sacculus) и эллиптический, или маточку (utriculus). Первый из них лежит ближе к улитке, а второй – к полукружным каналам. В мешочках преддверия находится отолитовый аппарат: скопления рецепторных клеток (вторично-чувствующие механорецепторы) на возвышениях, или пятнах (macula sacculi, macula utriculi).
Рисунок 1.1 – Строение вестибулярного аппарата
Выступающая в полость мешочка часть рецепторной клетки оканчивается одним более длинным подвижным волоском и 60–80 склеенными неподвижными волосками. Эти волоски пронизывают желеобразную мембрану, содержащую кристаллики карбоната кальция – отолиты. Возбуждение волосковых клеток преддверия происходит вследствие скольжения отолитовой мембраны по волоскам, т. е. их сгибания (рис. 1.2).
..................................................
..................................................
Для УБП применим измерительный усилитель (DA2) фирмы «Analog Devices» AD620, который имеет ряд преимуществ перед многими другими ОУ: высокая чувствительность, около 8пА; низкий уровень собственных шумов до 1мкВ; высокое входное сопротивление, не менее 10 ГОм; большой, регулируемый коэффициент усиления, порядка 103; коэффициент подавления синфазной помехи не менее 110 дБ; малый вес и габариты. Усилитель нейтрализации (DA1) выполнен на базе ОУ фирмы «Analog Devices» AD705. Основные технические характеристики ОУ AD620 и AD705 фирмы «Analog Devices» приведены в табл. 2.1, 2.2.
Таблица 2.1 – Основные технические характеристики ОУ AD620
|
Параметр |
Значение |
|
Напряжение питания |
±2.3... ±18 В |
|
Максимальный выходной ток |
1.3мА |
|
Коэффициент усиления |
1..1000 |
|
Максимальная потребляемая мощность |
650мВт |
|
Минимальный входной ток |
1нА |
|
Максимальный температурный дрейф напряжения смещения |
1мкВ/°С |
|
Диапазон рабочих температур |
40...+85°С |
Таблица 2.2 – Основные технические характеристики ОУ AD705
|
Параметр |
Значение |
|
Напряжение питания |
±2... ±18 В |
|
Максимальный выходной ток |
15мА |
|
Максимальная потребляемая мощность |
650мВт |
|
Минимальный входной ток |
0.1нА |
|
Максимальный температурный дрейф напряжения смещения |
0.6мкВ/°С |
|
Диапазон рабочих температур |
40...+85°С |
Масштабирующий усилитель (рис. 2.14) представляет собой неинвертирующий усилитель, коэффициент усиления которого, определяется соотношением резисторов R11 и R12
КМУ = (R11 / R12) + 1 (2.2)
Согласно техническому заданию коэффициент усиления масштабирующего усилителя равен 35.
Рассчитаем согласно (2.2) величину резисторов R11 и R12.
Пусть сопротивление резистора в цепи обратной связи ОУ равно 100 кОм. Тогда R12= R11 / (КМУ - 1).
R12 = 100 кОм / (35 - 1) = 100 кОм / 34 = 2,94 кОм.
Из ряда Е24 выбираем резистор, номинал которого будет равен 3 кОм.
|
Рисунок 2.14 – Электрическая принципиальная схема УБП |
..................................................
..................................................
ВЫВОДЫ
В дипломном проекте рассмотрены особенности анатомии и физиологии вестибулярного аппарата человека, проведен анализ биофизических особенностей движений глаза человека, рассмотрены причины возникновения и разновидности нистагмических реакций органа зрения человека. Обосновано применение оптокинетической нистагмографии как метода оценки состояния вестибулярного аппарата
Рассмотрены принципы построения и основные параметры технических средств контроля состояния вестибулярного аппарата человека; обоснован выбор методики регистрации биоэлектрической активности человека и технические требования к усилителю биопотенциалов. Разработана структурная схема устройства для диагностики состояния вестибулярного аппарата человека.
Синтезирована структурная схема, разработана и рассчитана электрическая принципиальная схема измерительного блока устройства – двухканального усилителя биопотенциалов, который построен на современных ІМС AD620 и AD705 фирмы Analog Devіses.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Схема электрическая структурная
(ГЮИК.9413ХХ.203Э1)
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Схема электрическая принципиальная
(ГЮИК.9413ХХ.303Э3)
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Перечень элементов
(ГЮИК.9413ХХ.303ПЭ)