С.Г. Гуржин1, А.В. Шуляков2, Е.М. Прошин3

1–3 ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина» (г. Рязань, Россия)

1 gurzhin@mail.ru, 2 shul_andr@mail.ru, 3 proshin39@mail.ru

Постановка проблемы. Современные неинвазивные средства оперативного оценивания функционального состояния пациента, широко используемые в клинической практике и особенно в отделениях реанимации и интенсивной терапии, основаны на методе вариационной пульсометрии, где источниками информации служат сигналы пульсовой волны (сигнал фотоплетизмограммы) и длительности кардиоинтервалов. Однако в силу ряда причин, вызванных действием разнообразных помех, артефактов и характером изменения сигнала фотоплетизмограммы во времени, измеренные значения длительностей кардиоинтервалов могут быть искажены и недостоверны. Эти факторы снижают диагностическую точность метода.

Цель. Разработать методику и аппаратно-программные средства, эффективно работающие в условиях всевозможных помех, повышающие точность регистрации сигнала фотоплетизмограммы и измерения длительностей кардиоинтервалов.

Результаты. Предложены методика и технические средства, обеспечивающие надежный съём сигнала пульсовой волны с пациента во время сеанса магнитотерапии, преобразование его в код, обработку, помехоустойчивую регистрацию реализаций сигнала на каждом кардиоцикле и измерение их длительностей, которые используются для оперативного оценивания текущего функционального состояния пациента по некоторым вычисляемым диагностическим показателям. Физическое моделирование сигнала пульсовой волны и имитационное моделирование возможных случайных помех и артефактов позволили определить потенциальную помехоустойчивость предложенной методики и оценить погрешности измерения длительностей кардиоинтервалов.

Практическая значимость. Внедрение разработанной методики и аппаратно-программных средств в комплекс хрономагнитотерапии «Мультимаг» даст возможность значительно повысить диагностическую точность оперативного определения функционального состояния пациента в ходе сеанса магнитотерапии, а соответственно повысить эффективность лечения.

Гуржин С.Г., Шуляков А.В., Прошин Е.М. Помехоустойчивая методика регистрации пульсовой волны и измерения кардиоинтервалов для повышения точности оперативного оценивания функционального состояния пациента во время сеанса магнитотерапии // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. T. 27. № 4. С. 6-14. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202404-02

1. Калакутский Л.И., Манелис Э.С. Аппаратура и методы клинического мониторинга: учеб. пособие. Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т. 1999. 161 с.
2. Ступаков Г.П., Симоненко В.Б., Пономаренко Г.Н., Щербинина Н.В. Лечебно-профилактическое применение хрономагнитотерапевтического комплекса «Мультимаг»: Медицинская технология. ФС №2011/406. М.: 2012. 18 с.
3. Аникина О.В., Гуржин С.Г., Шуляков А.В. Оперативное оценивание уровня стресса пациента в магнитотерапии на основе вариационной пульсометрии // Современные технологии в науке и образовании – СТНО-2023: Сб. трудов VI междунар. науч.-техн. форума: в 10 т. Т.6 / Под общ. ред. О.В. Миловзорова. Рязань: Рязан. гос. радиотехн. ун-т. 2023. С. 165–170.
4. Чистяков В. Пульсоксиметрия от Maxim: новый датчик MAX30102 // Новости электроники. 2016. № 7. С. 36–39.
5. Алексеев В. Совмещенные чип и модуль Bluetooth/Wi-Fi производства Espressif Systems // Беспроводные технологии. 2017. № 3. С. 28–36.
6. Беркутов А.М., Гуржин С.Г., Прошин Е.М. Интегративные методы помехоустойчивой регистрации биоэлектрических сигналов на базе систем цифровой осциллографии // Сб. научных трудов «Информационно-измерительная и биомедицинская техника». Рязань: РГРТА. 2001. С. 21–31.
7. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: методические рекомендации // Вестник аритмологии. 2001. № 24. С. 65–87.
8. Шуляков А.В., Гуржин С.Г. Повышение точности определения длительностей кардиоинтервалов сердечного ритма пациента во время сеанса магнитотерапии // Сб. трудов XXXVI Всерос. науч.-техн. конф. студентов, молодых ученых и специалистов «Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы – Биомедсистемы-2023» / Под общ. ред. В.И. Жулева. Рязань: ИП Коняхин А.В. (Book Jet). 2023. С. 292–297.