Устройство для диагностики глаукомы
Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений в медицине и может быть использовано для автоматизированной диагностики глаукомы - хронического заболевания глаз, обусловленного повышением внутриглазного давления и сопровождающееся гибелью зрительного нерва. Требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей, достигается в устройстве, содержащем параллельный сумматор, блок умножения на весовые коэффициенты, блок памяти текущих значений диагностируемых параметров, блок сравнения диагностируемых параметров с их допустимыми значениями, а также решающий, выход которого является выходом устройства.
Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений в медицине и может быть использована для автоматизированной диагностики глаукомы - хронического заболевания глаз, обусловленного повышением внутриглазного давления и сопровождающееся гибелью зрительного нерва.
Известно устройство, содержащее генераторы пилообразного напряжения, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, элементы ИЛИ, блоки памяти функций принадлежности, блоки определения минимума, блок памяти функции принадлежности, блоки сравнения, блоки вычитания из единицы, регистры, счетчик и элементы задержки с соответствующими связями [Авторское свидетельство СССР №1791815, кл. G06F 7/58,1990].
Недостатком устройства является относительно узкие функциональные возможности.
Известно также устройство, содержащее n параллельных сумматоров, входы и выходы которых являются, соответственно, группой входов и группой выходов устройства, а также n блоков умножения на весовые коэффициенты, при этом, вход i-ого блока умножения на весовые коэффициенты (i=1...N) соединен с выходом i-ого параллельного сумматора, а каждый из выходов j-ого блока умножения на весовые коэффициенты (j=1...N) соединен с соответствующим ему входом взвешенного сигнала i-ого сумматора (i не=j) [А.В. Назаров, А.И. Лоскутов "Нейросетевые алгоритмы прогнозирования и оптимизации систем", Санкт-Петербург, "Наука и Техника", 2003 г., рис.2.8, 64].
Недостатком устройства также является относительно узкие функциональные возможности.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее n параллельных сумматоров, входы которых являются группой входов устройства, а также N блоков умножения на весовые коэффициенты и N блоков сжатия отображения, при этом, каждый из выходов j-ого блока умножения на весовые коэффициенты (j=1...N) соединен с соответствующим ему входом взвешенного сигнала i-ого параллельного сумматора (i=1...N, i не=j), входы i-ых блоков умножения на весовые коэффициенты (i=1...N) соединены с выходами одноименных блоков сжатия отображения, входы которых соединены с выходами одноименных параллельных сумматоров, а выходы - являются группой выходов устройства, а блоки сжатия отображения выполнены в виде функциональных преобразователей входного сигнала Х в выходной сигнал Y по закону Y=1/(1+exp(-X)) [RU 45579, G06F 19/00, 2005].
Недостатком известного устройства является относительно узкие функциональные возможности, поскольку осуществляя преобразование исходных цифровых кодов оно не позволяет сформировать сигнал, функционально связанный с диагнозом заболеваний глаз.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее параллельный сумматор и блок умножения на весовые коэффициенты, выход которого соединен с входом параллельного сумматора, введены блок памяти текущих значений диагностируемых параметров, блок сравнения диагностируемых параметров с их допустимыми значениями, вход которого соединен с выходом блок памяти текущих значений диагностируемых параметров, а выход - соединен с входом блока умножения на весовые коэффициенты, а также решающий
блок, вход которого соединен с выходом параллельного сумматора, а выход - является выходом устройства для диагностики глаукомы.
На чертеже представлена электрическая структурная схема устройства для диагностики глаукомы.
Устройство для диагностики глаукомы содержит параллельный сумматор 1 и блок 2 умножения на весовые коэффициенты, выход которого соединен с входом параллельного сумматора 1.
Устройство для диагностики глаукомы содержит также блок 3 памяти текущих значений диагностируемых параметров, блок 4 сравнения диагностируемых параметров с их допустимыми значениями, вход которого соединен с выходом блока 3 памяти текущих значений диагностируемых параметров, а выход - соединен с входом блока 2 умножения на весовые коэффициенты.
Кроме того, устройство для диагностики глаукомы содержит решающий блок 5, вход которого соединен с выходом параллельного сумматора 1, а выход - является выходом устройства для диагностики глаукомы.
Устройство содержит элементы, охарактеризованные на функциональном уровне, и описываемая форма их реализации предполагает использование программируемых (настраиваемых) многофункциональных средств, поэтому ниже при описании его работы представляются сведения, подтверждающие возможность выполнения такими средствами конкретной предписываемой ему в составе данного устройства функции, включая алгоритмы их работы и соответствующие математические выражения.
Работает устройство для диагностики глаукомы следующим образом.
С внешнего устройства, например из памяти ЭВМ, выполняющей функции блока 3 памяти текущих значений диагностируемых параметров, на вход блока 4 сравнения подаются цифровые коды, соответствующие текущим значениям xi диагностируемых параметров Xi, которые составляют
вектор значений диагностируемых параметров Х=(X 1, X2... Хn ), где n - число диагностируемых параметров.
Для глаукомы, являющейся хроническим заболеванием глаз, обусловленным повышением внутриглазного давления и сопровождающимся гибелью зрительного нерва, основными диагностируемыми параметрами являются:
- величина внутриглазного давления;
- размер поля зрения;
- уровень изменений зрительного нерва.
Кроме того, могут быть использованы и другие диагностируемые параметры, текущие значения которых составляют вектор текущих значений диагностируемых параметров х=(x1, х2... хn).
В блоке 4 сравнения каждый из текущих значений диагностируемых параметров x i сравнивается со своим допустимым значением (с интервалом допустимых значений). При выходе из интервала допустимых значений результату сравнения Ai придается уровень логической единицы Ai=l, в противном случае - логического нуля (Ai=0).
Каждый из результатов сравнения умножается в блоке 2 на соответствующий весовой коэффициент Ci, который определяется, например экспертно, в соответствии с важностью (уровнем влияния) соответствующего параметра на заболевание. В результате на выходе блока 2 формируется вектор СА=(C1A 1, C2A2... CnAn).
Компоненты вектора складываются в параллельном сумматоре 1, в результате чего формируется результирующий сигнал Р, соответствующий сумме Р=C1A1+С 2А2+...+CnA n, который сравнивается с допустимым значением Р доп в решающем блоке 5.
На выходе решающего блока 5, который может быть выполнен в виде блока сравнения, при Р>Р доп формируется сигнал с уровнем логической единицы, сигнализирующий о возможном заболевании пациента глаукомой.
Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям предложенное устройство обладает более широкими функциональными возможностями, поскольку оно позволяет формировать сигнал, функционально связанный с диагнозом заболеваний глаз.
Устройство для диагностики глаукомы, содержащее параллельный сумматор и блок умножения на весовые коэффициенты, выход которого соединен с входом параллельного сумматора, отличающееся тем, что введены блок памяти текущих значений диагностируемых параметров, блок сравнения диагностируемых параметров с их допустимыми значениями, вход которого соединен с выходом блока памяти текущих значений диагностируемых параметров, а выход соединен с входом блока умножения на весовые коэффициенты, а также решающий блок, вход которого соединен с выходом параллельного сумматора, а выход является выходом устройства для диагностики глаукомы.
