БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
кафедра ЭТТ
РЕФЕРАТ на тему:
«Метод биологической обратной связи, компьютерных лечебно-оздоровительных игр, биоуправляемой магнитотерапии. Квантовая терапия и биоуправление»
МИНСК, 2008
Биоуправление – система управления приборами, механизмами и устройствами, в которой в качестве управляющих сигналов используются различные проявления жизнедеятельности организма, за исключением большинства произвольных движений. Для биоуправления могут служить: биоэлектрические потенциалы, генерируемые различными возбудимыми тканями, механические и акустические явления, сопровождающие функционирование сердечно-сосудистой системы и дыхания, колебания температуры тела и др. Наиболее широко распространены системы биоэлектрического управления. В этих системах биопотенциалы, генерируемые скелетными мышцами, сердцем, головным мозгом, нервами, подвергаются усилению, переработке и затем выполняют роль командных, управляющих сигналов. Использование биопотенциалов головного мозга позволило создать приборы для автоматической сигнализации начальной стадии кислородного голодания, для автоматического управления подачей наркотического вещества и поддержания заданной стадии наркоза, прибор для автоматического управления электроэнцефалографом в связи с выделением характерных изменений состояния мозга.
Больше всего приборов, управляемых биопотенциалами сердца. При этом в качестве сигнала могут служить, например, характерные изменения электрокардиограммы при заболеваниях. Первая группа приборов, управляемых биопотенциалами сердца, это приборы диагностические, обеспечивающие включение сигнализирующей и регистрирующей аппаратуры при нарушениях сердечного ритма, кислородном голодании сердечной мышцы и др. Вторая группа — приборы лечебного назначения, служащие для автоматического включения электростимулятора, задающего нужный ритм сердечных сокращений (при нарушениях естественного ритма, резком замедлении сердечных сокращений или остановке сердца), для осуществления синхронного с сердечными сокращениями массажа периферических сосудов, для временной разгрузки сердца с помощью вспомогательного искусственного сердца. Важную группу устройств с биоэлектрическим управлением составляют активные протезы, для управления которыми используются биопотенциалы частично ампутированных, парализованных или полностью сохранённых мышц. Выполняя привычные движения, человек управляет электромеханическим или пневматическим приводом, который осуществляет движения в суставах парализованной конечности или шарнирах протеза. В 60-х гг. 20 в. не только в СССР, но и в Англии, Канаде (по советским лицензиям) налажен промышленный выпуск биоуправляемых протезов.
Биоэлектрическое управление применяют также в технике, например, в биоманипуляторах, управляемых на расстоянии при работе в подводных или вредных условиях.
Биоуправление — это комплекс идей, методов и технологий, базирующихся на принципах биологической обратной связи и направленных на развитие и совершенствование механизмов саморегуляции физиологических функций при различных патологических состояниях и в целях личностного роста. В ходе процедур биоуправления объекту посредством внешней обратной связи, чаще всего организованной на основе ЭВМ, подаётся информация о состоянии тех или иных физиологических процессов, что позволяет испытуемым научиться контролировать физиологические параметры и закреплять эти навыки с тем, чтобы в дальнейшем использовать их в повседневной жизни. В основу метода положены кибернетические представления о механизмах регуляции и управления систем посредством обратной связи. Он является попыткой использования инженерных принципов обратной связи для управления физическими параметрами физиологических систем.
Боль содержит в себе психологический, и биологический компоненты. Психологические компоненты болевой перцепции — это тревога, страх, депрессия, особенности локус-контроля, внимания, суггестия, подкрепление. Острая боль легко локализуется и распознаётся и фактически может различными путями быть связанной с хронической болью. Острая боль проявляется увеличением мышечного напряжения, сердечного ритма, кровяного давления, кожного сопротивления, периферической вазоконстрикции вместе с другими индикаторами симпатической активации. Аналогичными сигналами сопровождаются состояния тревоги, страха. Хронический болевой-синдром рассматривается как аналог депрессивного расстройства.
Taким образом, единственно верным решением при поисках воздействия на частные проявления боли является системный подход в её изучении. Следовательно, чрезвычайно актуален и поиск лечебных методов, объединяющих в себе различные патогенетические подходы.
Таким универсальным методом борьбы с болью является биоуправление, представляющее собой когнитивно-поведенческую процедуру, успешность проведения которой зависит от того, насколько учитывается комплексность болезненных ответов, то есть не только физиологические реакции пациента в режиме биоуправления, их динамика, но и личностные особенности пациента, его проблемы, внутренний диалог, который он ведёт с самим собой, степень доверия между врачом и больным человеком.
Биоуправление — уникальная возможность для пациента осознать единство и взаимосвязь мыслей, образов, чувств и физиологических реакций, которые предшествовали, сопровождали и следовали за физиологическим ответом, наблюдаемым на мониторе, понять, какими психологическими проблемами спровоцировано болевое расстройство и, как следствие, — научиться управлять вегетативными реакциями, бороться с болью.
Методы биоуправления
Метод биологической обратной связи
Метод БОС, зародившийся на стыке медицины, биологии и техники, в настоящее время представляет собой успешно развивающееся направление науки и практики. Это – современный немедикаментозный метод совершенствования нормальных, здоровых и коррекции нарушенных или неоптимально работающих функций организма, основанный на целенаправленной активизации резервных возможностей организма.
Процесс саморегуляции и самоконтроля функционального состояния (ФС) человека эффективнее осуществляется на основе биоуправления, с приемами введения БОС, обеспечивающей дополнительный сенсорный контроль над физиологическими процессами с выработкой навыков ассоциативного регулирования. Показана возможность регулирования сердечного ритма, АД, сосудистого тонуса, температуры кожи, моторных реакций желудочно-кишечного тракта, нервных процессов.
Основная концепция БОС, сводится к тому, что информация о собственном функциональном состоянии позволяет пациенту, спортсмену, оператору обучиться саморегуляции и модификации исследуемой и регулируемой физиологической функции. Из этого следует, что БОС, приобретают большую ценность как метод активизации состояния функциональных систем организма. При этом если осуществляется мониторинг (непрерывный контроль) показателя какой-либо функции, следует говорить о БОС, а если эта информация используется с целью изменения состояния человека, более целесообразно использовать термин "биоуправление с БОС" или, как чаще встречается в отечественной литературе, "адаптивное биоуправление с БОС"
Метод компьютерных лечебно-оздоровительных игр
Новая ветвь биоуправления - компьютерные лечебно-реабилитационные игры, сюжет которых управляется физиологическими параметрами регуляторных систем, поддерживающих гомеостаз и обеспечивающих основные механизмы жизнедеятельности.
Увлекательный сюжет соревнования в сочетании с использованием современных мультимедийных информационных возможностей открывает широкие перспективы приобретения в процессе игры навыков регулирования жизненно важных параметров (сердечного ритма, артериального давления, кожной температуры, содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе, биопотенциалов мозга, мышц и т.д.). Выбор того или иного параметра для обучения сознательному управлению определяется врачом или психологом и предназначен для вмешательства в те механизмы регуляции, которые определяют патологическое состояние или являются ведущими в механизмах заболевания.
Главная особенность лечебно-оздоровительных компьютерных игр - их соревновательный характер (гонки на байдарках, погружение водолазов на дно, автогонки и т.п.), моделирующий стрессовую ситуацию. Увлекательный сюжет мотивирует пациента (испытуемого), вызывая у него эмоциональный интерес к результату, способствуя более эффективному обучению его навыкам саморегуляции, умению контролировать свое эмоциональное состояние. Цель тренинга, организованного в форме игры, - обучение рациональному и физиологически адекватному поведению в условиях стресса. Обучающий алгоритм построен таким образом, что для победы необходимо улучшить свой результат из предыдущего сеанса. Этот механизм является залогом совершенствования навыков саморегуляции.
Игры обращены, прежде всего, к владельцам персональных компьютеров. Это возможность формировать семейный архив, отражая успехи каждого члена семьи в обучении искусству релаксации. Вся динамика обучения сохраняется в базе данных, что позволяет сравнить свои результаты с другими участниками игры. Предпочтительные пользователи компьютерных лечебно-оздоровительных игр - пациенты поликлиник и стационаров, страдающие болезнями регуляции, пограничными состояниями; люди “компьютерных” профессий: программисты, секретари-референты, менеджеры.
Игры выполнены с использованием средств мультимедиа в среде Windows-95/98. Постоянное развитие “компьютерной игротеки здоровья” возможно за счет новых игровых сюжетов и увеличения числа параметров, управляющих сюжетом игр, а также создания относительно дешевых (бытовых) устройств, регистрирующих соответствующие физиологические показатели.