ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2021. № 6
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.6.12
УДК 53.083.2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И ГЕНЕРАЦИИ РАДИОФИЗИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ ОБРАТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
П. А. Кобрисев, А. В. Корженевский, В. А. Черепенин
Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН, 125009, Москва, ул. Моховая, 11-7
Статья поступила в редакцию 24 июня 2021 г.
Аннотация. Разработан опытный образец устройства для радиофизической диагностики сердечного ритма. Описана модульная структура устройства. Для сбора данных измерительной системой подобран интеллектуальный датчик. На программно-аппаратном уровне настроена процедура обмена данными между датчиком и компьютером. Построены алгоритмы цифровой обработки сигналов, в частности фильтрации, удалении артефактов различной природы и спектрального анализа биофизических данных. Продемонстрированы результаты измерения вариабельности сердечного ритма. Изложен принцип подбора сигнала для воздействия на организм, использующий данные о флуктуациях периодов сердечных сокращений.
Ключевые слова: вариабельность сердечного ритма, фликкер-шум, возмущающее поле.
Abstract. The prototype of the device for radio-physical diagnostics of heart rate has been developed. The modular structure of the device is described. An intelligent sensor is selected for data acquisition and measurement system. Data exchange procedure between sensor and computer is configured on hardware and software level. Digital signal processing algorithms, in particular, filtering, cancelling artifacts of various nature and spectral analysis of biophysical data have been implemented. The results of measuring the heart rate variability are demonstrated. The concept of selecting a signal for
organism exposure is represented, which uses information about heart rate fluctuations.Key words: heart rate variability, flicker noise, disturbing field.
Литература
1. Лобкаева Е.П., Девяткова Н.С., Комиссаров В.И. Обоснование подбора параметров импульсного магнитного поля для получения заданного биологического эффекта. Сборник материалов I Международной конференции. Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ. 2005. С.8 – 20.
2. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Шихлярова А.И., Кузьменко Т.С., Барсукова Л.П., Марьяновская Г.Я., Шейко Е.А., Евстратова О.Ф., Жукова Г.В. Магнитные поля, адаптационные реакции и самоорганизация живых систем. Биофизика. 1996. Т.41. №4. С.898-905.
3. Пригожин И. Конец определенности. Время, хаос и новые законы природы. Ижевск, НИЦ «Регуляторная и хаотическая динамика». 2000.
4. Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. Москва, Институт компьютерных исследований. 2002. 656 с.
5. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б., Подлазов А.В. Нелинейная динамика: подходы, результаты, надежды. Москва, URSS. 2006.
6. Баевский Р.М. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения. Москва, Медицина, 2000.
295 с.7. Бокерия Л.А., Бокерия О.Л., Волковская И.В. Вариабельность сердечного ритма: методы измерения, интерпретация, клиническое использование. Анналы аритмологии. 2009. Т.6. №4. С.21-32.
8. Патент RU № 2714438. Девяткова Н.С., Лобкаева Е.П., Синельникова И.А. Способ оценки функционального состояния организма. Опубликован 14.02.2020. Бюлл. №5.
9. Allen J. Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement. Physiological Measurement. 2007. Vol.28. P.1–39.
10. Bánhalmi A., Borbás J., Fidrich M., Bilicki V., Gingl Z., Rudas L. Analysis of a pulse rate variability measurement using a smartphone camera. Hindawi Journal of Healthcare Engineering. Vol.2018. Article ID 4038034. https://doi.org/10.1155/2018/4038034
11. Fedotov A.A., Akulov S.A., Akulova A.S. Motion artifacts reduction in wearable respiratory monitoring device. EMBEC & NBC 2017. Vol 65. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5122-7_280
12. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В., Гаврилушкин А.П., Довгалевский П.Я., Кукушкин Ю.А., Миронова Т.Ф., Прилуцкий Д.А., Семенов А.В., Федоров В.Ф., Флейшман А.Н., Медведев М.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем. Вестник аритмологии. 2002. №24. С.65.
13. Moody G.B. Spectral analysis of heart rate without resampling. Computers in Cardiology Proceedings. 1993. P.715–718.
14. Мамий В.И. Спектральный анализ и интерпретация спектральных составляющих колебаний ритма сердца. Физиология человека. 2006. Т.32. №2. С.52-60.
Для цитирования:
Кобрисев П.А., Корженевский А.В., Черепенин В.А. Устройство для измерения параметров сердечного ритма и генерации радиофизических сигналов обратного воздействия. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.6.12