Т.В. Сергеев1, Н.Б. Суворов2, О.В. Тихоненкова3, А.А. Анисимов4

1–3 ФГАОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
(Санкт-Петербург, Россия)

4 ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины» (Санкт-Петербург, Россия)

1 stim9@yandex.ru, 2 nbsuvorov@yandex.ru, 3 krivohizhinaov@gmail.com, 4 anisimov.aa@iemspb.ru

Постановка проблемы. Прогноз состояния человека-оператора в процессе его деятельности в различных условиях, включая экстремальные, является необходимым элементом профессионального отбора. Такой прогноз может быть осуществлен с помощью специальных аппаратно-программных средств, сочетающих в себе возможность оценки функционального состояния и оказания специальных воздействий. Кроме того, подобное сочетание возможностей является перспективным для применения в реабилитационных целях.

Цель. Разработать многоцелевой управляемый аппаратно-программный комплекс для нейропсихофизиологических исследований и отработки новых медицинских технологий на его основе.

Результаты. Разработан многоцелевой медицинский аппаратно-программный комплекс, включающий измерительную, мониторную, диагностическую, реабилитационную технику, средства воздействия на человека сложных постуральных нагрузок пассивного типа. Отмечено, что в аппаратно-программном комплексе предусмотрены устройства для текущей (в реальном времени) оценки функционального состояния человека в системе управления и оказания воздействий с применением биологической обратной связи. Он состоит из трёх основных частей: поворотный стол, автономная система контроля физиологических и позиционных параметров пациента и набор стандартных приборов для регистрации физиологических параметров пациента. Предложен комплекс, реализующий набор различных постуральных нагрузок, нейропсихофизиологических технологий и реабилитационных мероприятий, осуществляемых благодаря наличию подвижного в трёхмерном пространстве ложа испытуемого (пациента) и программно-управляемого постурального воздействия. Показано, что величины нагрузок, создаваемых этими воздействиями, определяются углами наклона и скоростью перемещения ложа, продолжительностью пребывания человека в том или ином положении, частотой качаний ложа. Нагрузки, дискретность регистрации физиологических показателей зависят от конкретной цели исследования.

Практическая значимость. На основе созданной системы возможна реализация технологий персонифицированного внешнего воздействия, профессионального отбора и прогноза состояния в процессе деятельности в различных условиях, включая экстремальные. Разработанный комплекс может применяться в медицинских, реабилитационных, тренажёрных и спортивных центрах.

Сергеев Т.В., Суворов Н.Б., Тихоненкова О.В., Анисимов А.А. Многоцелевой медицинский аппаратно-программный комплекс // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. T. 27. № 1. С. 27-35. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202401-04

1. Патент РФ 2391084. A61H 1/02. Механургический стол для массажа и мануальной терапии // П.И. Толкачев, А.В. Пантелеев, М.Л. Подвязников. Заявлен 21.04.2009. Опубликован 10.06.2010.
2. Стол массажный с изменяемым положением ложа. Регистрационное удостоверение федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития. № ФСР 2011/12256.
3. Стол массажный с изменяемым положением ложа. Сертификат соответствия ГОСТ Р федерального агентства по техническому регулированию и метрологии. № РОСС RU.HM35H00067.
4. Suvorov N.B., Anisimov A.A., Sagirov A.F., Sergeev T.V. Bioengineering System for Cardiorespiratory Biofeedback Control of Oscillatory Postural Load // Proceedings 2021 IEEE Ural-Siberian Conference on Computational Technologies in Cognitive Science, Genomics and Biomedicine (CSGB). 2021. DOI: 10.1109/CSGB53040.2021.9496043
5. Сергеев Т.В., Агапова Е.А., Анисимов А.А. и соавт. Комплексное исследование физиологических реакций организма человека на сложные постуральные воздействия // Медицинский академический журнал. 2021. Т. 21. Вып. 4. С. 31–46. DOI: 10.17816/MAJ79459
6. Патент РФ 2436503. A61B 5/0476. Способ выявления нарушения гемоликвородинамики головного мозга // Н.Л. Гусева, И.А. Святогор Заявлен 24.05.2010. Опубликован 20.12.2011.
7. Гусева Н.Л., Суворов Н.Б, Прянишникова Т.В. Особенности гемоликвородинамики головного мозга по паттернам электроэнцефалограммы при колебательных постуральных нагрузках // Журнал медико-биологических исследований. 2019. Т. 7. № 1. С. 5–15. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2019.7.1.5
8. Кузьмин А.Г., Титов Ю.А., Суворов Н.Б., Куропатенко М.В. Масс-спектрометрические исследования динамики состава выдыхаемого воздуха в процессе динамических постуральных воздействий // Научное приборостроение. 2020. Т. 30. № 4. С. 84–93.
9. Шабров А.В., Сергеев Т.В., Суворов Н.Б. и соавт. Биотехническая система для моделирования пассивно-динамической ориентации человека в пространстве // Вестник новых медицинских технологий. 2020. Т. 27. № 4. С. 87–91.
10. Сергеев Т., Суворов Н., Тихоненкова О. Адаптивный аппаратно-программный комплекс для коррекции функционального состояния лиц экстремальных профессий // Межд. научно-практ. конф. Технологии искусственного интеллекта и аэрокосмические проблемы, Азейбарджан, Баку. 2023. С. 144–151.
11. Сергеев Т.В., Суворов Н.Б., Тихоненкова О.В. Гибкая система контроля и адаптивной коррекции функционального состояния работников аэрокосмической отрасли // Датчики и системы. 2023. № 2-4 (270). С. 56–60.
12. Суворов Н.Б., Сергеев Т.В., Ярмош И.В. Физиологические основы кардиореспираторного биоуправления колебательной постуральной нагрузкой // Медицинский академический журнал. 2018. Т. 18. № 2. С. 78–88. DOI: 10.17816/MAJ18278-88