Ю.В. Кадочкин – магистр, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана
П.В. Лужнов – к.т.н., доцент, кафедра «Медико-технические информационные технологии» (БМТ-2), МГТУ им. Н.Э. Баумана
E-mail: petervl@yandex.ru
А.П. Николаев – д.м.н., профессор, зав. кафедрой «Медико-технический менеджмент» (БМТ-4), МГТУ им. Н.Э. Баумана
E-mail: apnikolaev@yandex.ru
Е.Н. Иомдина – д.б.н., профессор, гл. науч. сотрудник, Московский НИИ ГБ им. Гельмгольца
Постановка проблемы. Анализ процесса кровенаполнения необходим для более глубокого понимания физиологии кровообращения глаза и сравнения диагностических данных, полученных другими методами. Метод реоофтальмографии (РОГ), дополненный анализом фотоплетизмографического (ФПГ) сигнала представляет большую диагностическую значимость. Цель работы – проведение исследований возможности построения канала ФПГ диагностики для оценки гемодинамических характеристик кровенаполнения органа зрения.
Результаты. Основной задачей данной работы является разработка ФПГ датчика, исследование возможности его использования с другими каналами диагностики, а также исследования артефактов движения при установке на веко. Группу исследования составляли 6 добровольцев без офтальмологических заболеваний. Были выбраны красный и инфракрасный диапазоны излучения для ФПГ датчика. Измерение проводилось при помощи разработанного макета датчика ФПГ. Фотоплетизмограмма регистрировалась с частотой дискретизации 100 Гц. Значения токов, питающих светодиоды, выбирались таким образом, чтобы амплитуды пульсовых волн ФПГ красного и инфракрасного канала были равны. Исследования для всех испытуемых проводились при одинаковой температуре 23°С, для того чтобы исключить влияние механизмов терморегуляции на результаты. Схема проведения одной регистрации была следующая. После установки датчика ФПГ и выдерживания паузы в состоянии покоя в течение трех минут начиналась регистрация ФПГ сигнала. Она состояла из следующих этапов: измерение ФПГ в красном и ИК свете при наличии артефактов в горизонтальной плоскости, измерение ФПГ в красном и ИК свете в состоянии покоя, измерение ФПГ в красном и ИК свете при наличии артефактов в вертикальной плоскости. Каждый этап длился 15 секунд и следовал один за другим – без пауз и остановок. Показано, что инфракрасный канал регистрации ФПГ имеет большее значение отношения сигнал-шум как при вертикальных, так и при горизонтальных двигательных артефактах.
Практическая значимость. В результате проведенной работы исследования показали, что сигнал ФПГ инфракрасного диапазона в меньшей степени подвержен влиянию артефактов движения, чем ФПГ красного диапазона. При этом регистрируемые сигналы в условиях вертикальных колебаний обладают более низким соотношением сигнал/шум чем у сигналов, регистрация которых происходила в условиях горизонтальных артефактов движения.
- Полищук В.И., Терехова Л.Г. Техника и методы реографии и реоплетизмографии. М.: Медицина. 1983. 176 с.
- Иванов Л.Б., Макаров В.А. Лекции по клинической реографии. М.: АОЗТ «Антидор». 2000. 320 с.
- Tamura T., Maeda Y., Sekine M., Yoshida M. Wearable photoplethysmographic sensors-past and present. Electronics (Basel). 2014. V. 3(2). P. 282–302.
- Allen J. Photoplethysmography and its application in clinical physiological measurement. Physiol. Meas. 2007. V. 28(3). P. R1–R39.