С.Г. Гуржин1, В.И. Жулев2, Е.М. Прошин3, А.В. Шуляков4

1–4 ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина» (г. Рязань, Россия)

1 gurzhin@mail.ru, 2 zhulev.v.i@rsreu.ru, 3 proshin39@mail.ru, 4 shul_andr@mail.ru

Постановка проблемы. Одним из действенных методов повышения эффективности магнитотерапии общего воздействия на сегодняшний день является непрерывный контроль текущего функционального состояния пациента в течение сеанса магнитотерапии. Для реализации метода разработаны и апробированы измерительные диагностические каналы неинвазивного мониторинга четырех жизненно важных физиологических процессов человека: сердцебиения, дыхания, сатурации и артериального давления. Однако практика показала, что арсенал датчиков, отвечающих требованиям использования в условиях направленного действия на пациента электромагнитных полей и других естественных артефактов, очень ограничен; производство датчиков находится за рубежом и их метрологические характеристики, как правило, не известны или требуют практического подтверждения. Поэтому необходимы технические средства, позволяющие проводить автоматизированные метрологические исследования различного рода датчиков, находить их действительные функции преобразования и оценивать реальные погрешности.

Цель. Разработать автоматизированную систему метрологических исследований диагностических каналов комплексов хрономагнитотерапии «Мультимаг» и «Релаксмаг» на базе компьютера.

Результаты. Предложено и апробировано несколько методик и аппаратно-программных средств, обеспечивающих надежное определение и оценку метрологических характеристик неинвазивных фотометрических и локационных датчиков, с помощью которых можно с высокой точностью, разрешением, в широком динамическом и частотном диапазонах задавать, физически воспроизводить и имитировать испытательные сигналы, физиологические процессы, различного рода помехи и артефакты. Реализация разработанных методик на базе персонального компьютера и программных средств в среде LabVIEW позволяет не только оперативно и качественно регистрировать, обрабатывать, анализировать сигналы с датчиков, оценивать их метрологические характеристики, но и определять предельные возможности предложенных методик при действии помех большого уровня.

Практическая значимость. Внедрение разработанной системы метрологических исследований для комплексов хрономагнитотерапии общего воздействия «Мультимаг» и «Релаксмаг» даст возможность значительно повысить диагностическую точность оперативного определения функционального состояния пациента в ходе сеанса магнитотерапии и, соответственно, повысить эффективность лечения.

Гуржин С.Г., Жулев В.И., Прошин Е.М., Шуляков А.В. Система метрологических исследований диагностических каналов комплексов хрономагнитотерапии на базе компьютера // Биомедицинская радиоэлектроника. 2025. T. 28. № 4. С. 18-30. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202504-03

1. Гуржин С.Г., Шуляков А.В. Лечебно-диагностический комплекс хрономагнитотерапии // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы – Биомедсистемы-2021: Сб. тр. XXXIV Всерос. науч.-техн. конф. студ., мол. ученых и спец. / Под общ. ред. В.И. Жулева. Рязань: ИП Коняхин А.В. (Book Jet), 2021. 412 с. С. 36–39.
2. Абрамов А.М., Гуржин С.Г., Жулев В.И. и др. Принципы построения системы контроля и измерения терапевтической, диагностической и экологической информации комплекса «Мультимаг-М» // Биомедицинская радиоэлектроника. 2007. № 7. С. 10–13.
3. Абрамов А.М., Гуржин С.Г., Прошин Е.М. Моделирование метрологических испытаний диагностических каналов комплекса хрономагнитотерапии «Мультимаг» // Биомедицинская радиоэлектроника. 2017. № 7. С. 11-19.
4. 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.
5. Гуржин С.Г., Нгуен В.Л., Шуляков А.В. Исследование действительной функции преобразования бесконтактных датчиков перемещения // Современные технологии в науке и образовании – СТНО-2021: Сб. тр. IV Междунар. науч.-техн. форума: в 10 т. Т. 6 / Под общ. ред. О.В. Миловзорова. Рязань: Рязан. гос. радиотехн. ун-т. 2021. 226 с. С. 209–213.
6. Гуржин С.Г., Григорьев Е.М., Жулев В.И. и др. Физико-технические основы диагностики функционального состояния пациента комплексной 4D- хрономагнитотерапии // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 7. С. 4–22.
7. Гуржин С.Г., Нгуен В.Л. Анализ погрешности при дистанционной непрерывной регистрации сигнала дыхания пациента веб-камерой // Биомедицинская радиоэлектроника. 2020. Т. 23. № 3. С. 103–110.
8. Гуржин С.Г., Нгуен В.Л., Шуляков А.В. Автоматизированная система метрологических исследований фотометрических измерительных преобразователей // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. Т. 22. № 4. С. 16–22.
9. Гуржин С.Г., Жулев В.И., Каплан М.Б. и др. Система для исследования погрешности измерения времени распространения пульсовой волны // Материалы 9th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO 2020). Budva, Montenegro, Institute of Electrical and Electronics Engineers. 2020. С. 676–679.
10. Шуляков А.В. Оценка метрологических характеристик каналов регистрации физиологических процессов пациента во время сеанса магнитотерапии // Биотехнические, медицинские и экологические системы, измерительные устройства и робототехнические комплексы – Биомедсистемы-2022: Сб. тр. XXXV Всерос. науч.-техн. конф. студ., мол. ученых и спец. / Под общ. ред. В.И. Жулева. Рязань: ИП Коняхин А.В. (Book Jet). 2022. 484 с. С. 92–96.
11. Грановский В.А. Динамические измерения. Основы метрологического обеспечения. Л.: Энергоатомиздат. 1984. 224 с.
12. МИ 2090-90 ГСИ. Определение динамических характеристик линейных аналоговых средств измерений с сосредоточенными параметрами. М.: Издательство стандартов. 1990. 64 с.
13. Гуржин С.Г., Нгуен В.Л., Шуляков А.В. Компьютерная система метрологических испытаний локационных датчиков, используемых для мониторинга состояния пациента в магнитотерапии // Биомедицинская радиоэлектроника. Т. 24. № 4. 2021. С. 6–16.
14. МИ 2175-91 ГСИ. Градуировочные характеристики средств измерений. Методы построения. Оценивание погрешностей. СПб.: ГП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева». 1997. 55 с.
15. Якименко Н.А., Шуляков А.В., Гуржин С.Г. Оценка методической погрешности безманжетного метода измерения артериального давления // Современные технологии в науке и образовании – СТНО-2020: Сб. тр. III Междунар. науч.-техн. форума: в 10 т. Т.6 / Под общ. ред. О.В. Миловзорова. Рязань: Рязан. гос. радиотехн. ун-т. 2020. 238 с. С. 28–32.
16. Гуржин С.Г., Шуляков А.В., Жулев В.И. Методика измерения длительностей кардиоинтервалов пульсовой волны при действии помех и артефактов в ходе сеанса магнитотерапии // Современные технологии в науке и образовании – СТНО-2024: Сб. тр. VII междунар. науч.-техн. форума: в 10 т. Т.6 / Под общ. ред. О.В. Миловзорова. Рязань: Рязан. гос. радиотехн. ун-т. 2024. 238 с. С. 198–204.