Владимир Семёнович Кубланов - д.т.н., профессор, руководитель Научно-исследовательского медико-биологического инженерного центра высоких технологий, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург). E-mail: kublanov@mail.ru Константин Сергеевич Пуртов - аспирант, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург). E-mail: k.s.purtov@gmail.com

Представлены результаты исследования информационных характеристик колебаний гемодинамики с помощью системы дистанционной фотоплетизмографии rPPG. Описана последовательность действий в алгоритме формирования ритмограммы rPPG с помощью такой системы и приведены результаты экспериментальных исследований на группе практически здоровых добровольцев-испытуемых без признаков неврологической и психической патологий. Показано, что медленные колебания гемодинамики в диапазоне частот от 0,003 до 0,04 Гц имеют уровень корреляции с очень низкочастотной составляющей спектра вариабельности сердечного ритма более 0,9 на большей части интервала наблюдения во время исследований. Обсуждается возможность применения системы дистанционной фотоплетизмографии rPPG для обнаружения изменений психоэмоционального и энергодефицитных состояний человека.

 

1. Alexander F.Psychosomatic Medicine: Its Principles and Applications. New York.: W W Norton & Co Inc. 1987. 300 p.
2. Елисеев О.П. Практикум по психологии личности. СПб.: Питер. 2003. 650 с.
3. Кроль В.М. Психофизиология человека. СПб.: Питер. 2003. 304 с.
4. Машин В.А. К вопросу классификации функциональных состояний человека // Экспериментальная психология. 2011. Т. 4. № 1. С. 40-56.
5. Ноздрачев А.Д. Физиология вегетативной нервной системы. Л.: Медицина. 1983. 296 с.
6. Машин В.А., Машина М.Н. Классификация функциональных состояний и диагностика психоэмоциональной устойчивости на основе факторной структуры показателей вариабельности сердечного ритма // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2004. Т. 90. № 12. С. 1508-1521.
7. Balakrishnan G., Durand F., Guttag J. Detecting Pulse from Head Motions in Video. // Computer Vision and Patten Recognition. 2013. P. 3430-3437.
8. Takano C., Ohta Y. Heart rate measurement based on a time-lapse image // Medical Engineering and Physics. 2007. V. 29. № 8. Р. 853-857.
9. Poh M-Z., McDuff D.J., Picard R.W. Non-contact,  automated cardiac  pulse measurements using video imaging and blind source separation // Optics Express. 2010. V. 18. № 10. Р. 10763-10774.
10. Wu H-Y., Rubinstein M., Shih E., Guttag J., Durand F., Freeman W. Eulerian video magnification for revealing subtle changes in the world // Proceedings of ACM SIGGRAPH. 2012. V. 31. № 4. Article No. 65.
11. Таранов А.А., Спиридонов И.Н. Регистрация фотоплетизмограммы и измерение частоты артериального пульса при помощи вебкамеры // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 10. С. 71-80.
12. Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. М.: РУДН. 2006. 284 с.
13. De Haan G. Jeanne V. Robust pulse-rate from chrominance-based rPPG // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2013. V. 60. № 10. P. 2878-2886.
14. Viola P., Jones M.J. Robust real-time face detection // International Journal of Computer Vision. 2004. V. 57. № 2. P. 137-154.
15. Боголюбов В.М, Пономаренко Г.Н. Общая физиотерапия: Учебник для студентов медицинских ВУЗов. М.: Медицина. 2003. 432 с.
16. Glantz S.A. Primer of Biostatistics. McGraw-Hill Education. 2011. 320 p.
17. Хаспекова Н.Б.Диагностическая информативность мониторирования вариабельности ритма сердца // Вестник аритмологии. 2003. № 32. С. 15-32.
18. Флейшман А.Н.Вариабельность сердечного ритма и медленные колебания гемодинамики. Нелинейные феномены в клинической практике. Новокузнецк. НИИ КПГПЗ СО РАМН. 2009. 262 с.