RU2380033C1 - Pulse diagnostic technique for atherosclerosis - Google Patents

Pulse diagnostic technique for atherosclerosis Download PDF

Info

Publication number
RU2380033C1
RU2380033C1 RU2008116908/14A RU2008116908A RU2380033C1 RU 2380033 C1 RU2380033 C1 RU 2380033C1 RU 2008116908/14 A RU2008116908/14 A RU 2008116908/14A RU 2008116908 A RU2008116908 A RU 2008116908A RU 2380033 C1 RU2380033 C1 RU 2380033C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
pulse
cells
atherosclerosis
phase
Prior art date
Application number
RU2008116908/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008116908A (en
Inventor
Валерий Иванович Волков (RU)
Валерий Иванович Волков
Денис Юрьевич Козлов (RU)
Денис Юрьевич Козлов
Сергей Александрович Останин (RU)
Сергей Александрович Останин
Сергей Владимирович Засорин (RU)
Сергей Владимирович Засорин
Владимир Павлович Куликов (RU)
Владимир Павлович Куликов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава)
Priority to RU2008116908/14A priority Critical patent/RU2380033C1/en
Publication of RU2008116908A publication Critical patent/RU2008116908A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2380033C1 publication Critical patent/RU2380033C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine and can be used for obtaining information on the state of vascular system in a person. A pulse processing sensor is applied on an artery to transform a pulse signal to an electric pulse. The received electric pulse modulates a carrier signal at frequency at least 500 Hz which is supplied to a sound card of personal computer, demodulated to find a time derivative of the pulse signal, to normalise the signal and its derivative by the appropriate maximum values. The signal and its derivative in each moment determine a phase state. A phase state plane is divided into at least 225(15×15) identical cells with plotting a three-dimensional histogram of the phase state distribution within a certain cell during observation. Then in an equal step of at least 5 states, secant planes are drawn with evaluating the occupancy of the bounding box that covers all the cells, containing at least one phase state in this secant plane as a relation of number of nonvacuous cells to total number of cells in the box. The derived dependence of the occupancy of the bounding box from number of the phase states is used to diagnose atherosclerosis.
EFFECT: method extends range of diagnostic aids for atherosclerosis.
4 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для получения экспресс-информации о состоянии сосудистой системы человека.The invention relates to medicine and can be used to obtain express information about the state of the human vascular system.

Известен способ диагностирования состояния сердечно-сосудистой системы при помощи электрокардиографии и фонокардиографии (Маколкин В.И., Маслюк В.И. Электрокардиография, векторкардиография, фонокардиография. М., 1970, 147 с.). Данные электрокардиограммы и фонокардиограммы позволяют получить важные сведения для врача на пути постановки диагноза болезни и назначения лечения больному.A known method for diagnosing the state of the cardiovascular system using electrocardiography and phonocardiography (Makolkin V.I., Maslyuk V.I. Electrocardiography, vector cardiography, phonocardiography. M., 1970, 147 S.). These electrocardiograms and phonocardiograms provide important information for the doctor on the path to diagnosing the disease and prescribing treatment for the patient.

Недостаток способа кардиографии связан со сложной расшифровкой показания электрокардиограммы, которая требует детального исследования состояния всей сердечной деятельности, запись фонокардиограммы в свою очередь приводит к необходимости сложной системы фильтрации сигнала от посторонних шумов, искажающих реальный спектр пульсаций.The disadvantage of the cardiography method is associated with a difficult decoding of the electrocardiogram reading, which requires a detailed study of the state of all cardiac activity, the recording of the phonocardiogram, in turn, leads to the need for a complex system for filtering the signal from extraneous noise distorting the real spectrum of the pulsations.

Известен способ пульсовой диагностики состояния сердечно-сосудистой системы, использующий регистрацию пульсовых колебаний (патент RU №2000081). Известный способ заключается в следующем: приложение к лучевой артерии датчика преобразования пульса, преобразование пульса в электрический импульс, подача электрического импульса в автокоррелятор, с регулируемой линией задержки электрического импульса, а по ее величине, при которой на выходе автокоррелятора уровень сигнала соответствует нулевому значению, устанавливается время автокорреляции сигнала электрического импульса, соответствующее состояние сердечной деятельности устанавливается по величине времени автокорреляции сигнала электрического импульса.A known method of pulse diagnostics of the state of the cardiovascular system, using the registration of pulse fluctuations (patent RU No. 2000081). The known method consists in the following: applying a pulse conversion sensor to the radial artery, converting the pulse to an electric pulse, applying an electric pulse to the autocorrelator, with an adjustable delay line of the electric pulse, and by its value, at which the signal level at the output of the autocorrelator corresponds to a zero value, is set the time of the autocorrelation of the signal of the electrical impulse, the corresponding state of cardiac activity is set according to the value of the time of autocorrelation of sig ala electric pulse.

Недостатком известного способа является низкая информативность из-за диагностики лишь одного параметра состояния сердечно-сосудистой системы, так как способ основан на спектральном анализе электрического импульсного сигнала, образованного датчиком пульса лучевой артерии. Кроме того, низкая информативность не всегда достаточна для правильного установления диагноза. Способ достаточно сложен и мало оперативен, так как необходимо накладывать несколько датчиков в виде электродов или микрофонов, каждый из которых необходимо изолировать от проникновения посторонних шумов, существенно искажающих форму записанного сигнала. Низкая оперативность диагностирования связана как с процессом получения сведений, так и с необходимостью после записи на носителе информации производить ее расшифровку, занимающую относительно продолжительное время.The disadvantage of this method is the low information content due to the diagnosis of only one parameter of the state of the cardiovascular system, since the method is based on spectral analysis of an electrical pulse signal generated by the radial artery pulse sensor. In addition, low information content is not always sufficient for a correct diagnosis. The method is quite complex and little operational, since it is necessary to impose several sensors in the form of electrodes or microphones, each of which must be isolated from the penetration of extraneous noise, which significantly distort the shape of the recorded signal. The low efficiency of diagnosis is associated both with the process of obtaining information and with the need to decrypt it after recording on the information carrier, which takes a relatively long time.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ (патент RU 2296501), заключающийся в выполнении нескольких операций, а именно: приложение к лучевой артерии датчика преобразования пульса, преобразование пульса в электрический импульс, подача импульса в автокоррелятор с оценкой времени автокорреляции импульса, определение амплитудно-временных и частотных характеристик пульсовой волны. Далее предлагается к спектральному анализу добавить фазовый анализ и определить отношения числа положительных фаз гармонических составляющих к числу отрицательных фаз гармонических составляющих. И на конечном этапе устанавливают соответствие состояния сердечной деятельности по совместному и отдельному сочетанию величин времени автокорреляции импульса, отношению амплитуды первой гармонической составляющей импульса к отдельным амплитудам гармонических составляющих, отношению числа положительных фаз гармонических составляющих к числу отрицательных фаз гармонических составляющих.The closest in technical essence to the proposed invention is a method (patent RU 2296501), which consists in performing several operations, namely: applying a pulse conversion sensor to the radial artery, converting the pulse into an electrical pulse, applying a pulse to the autocorrelator with an estimate of the pulse autocorrelation time, determining amplitude-time and frequency characteristics of a pulse wave. It is further proposed to add phase analysis to spectral analysis and determine the ratio of the number of positive phases of harmonic components to the number of negative phases of harmonic components. And at the final stage, the state of cardiac activity is established according to a joint and separate combination of pulse autocorrelation time values, the ratio of the amplitude of the first harmonic component of the pulse to the individual amplitudes of the harmonic components, the ratio of the number of positive phases of harmonic components to the number of negative phases of harmonic components.

Недостатком известного способа является большое количество соответствий, которое необходимо выполнить для его осуществления, что особенно усложняет анализ и диагностику, когда одна часть заявленных соответствий противоречит другой. Так по отношению числа положительных фаз гармонических составляющих к числу отрицательных фаз пациент может быть признан здоровым, а по расположению инцизуры и ее величине - больным. Поэтому для успешного осуществления этого способа требуется многофакторный анализ с нахождением функции взаимной корреляции всех предлагаемых в способе параметров диагностики, которые сами зависят от множества физиологических особенностей организма и зачастую трудно прогнозируемы. Кроме того, заявляемый метод мало пригоден для экспресс-диагностики состояния сосудистой системы человека при атеросклерозе, так как в нем не анализируются турбулентные шумы, возникающие в склеротированных сосудах.The disadvantage of this method is the large number of correspondences that must be fulfilled for its implementation, which especially complicates the analysis and diagnosis, when one part of the claimed correspondence contradicts the other. So, by the ratio of the number of positive phases of harmonic components to the number of negative phases, the patient can be considered healthy, and by the location of incisura and its size - sick. Therefore, for the successful implementation of this method, a multivariate analysis is required with finding the cross-correlation function of all diagnostic parameters proposed in the method, which themselves depend on many physiological characteristics of the body and are often difficult to predict. In addition, the inventive method is not very suitable for rapid diagnosis of the state of the human vascular system in atherosclerosis, since it does not analyze turbulent noises that occur in sclerotized vessels.

Техническим результатом заявляемого способа является сокращение срока пульсовой диагностики, позволяющей проводить оценку состояния сердечно-сосудистой системы и обнаруживать начальную стадию заболевания атеросклерозом, путем анализа фазовых состояний полезного сигнала пульса и его производной по времени.The technical result of the proposed method is to reduce the duration of the pulse diagnosis, which allows to assess the state of the cardiovascular system and detect the initial stage of the disease with atherosclerosis by analyzing the phase states of the useful pulse signal and its time derivative.

Технический результат достигается тем, что пульсовым сигналом модулируют несущий высокочастотный сигнал с частотой не менее 500 Гц, который подают на звуковую плату персонального компьютера, демодулируют, находят производную по времени от сигнала пульса, нормируют на соответствующие максимальные значения сигнал и производную от сигнала, значения которых в каждый момент времени определяют фазовое состояние, и, разбив плоскость фазовых состояний на не менее чем на 225 (15×15) одинаковых ячеек, строят трехмерную гистограмму распределения фазовых состояний, попавших в определенную ячейку за время наблюдения, затем через равный шаг в не менее чем в 5 состояний проводят секущие плоскости и определяют степень заполненности ограничивающего прямоугольника, охватывающего все ячейки, содержащие хотя бы одно фазовое состояние в этой секущей плоскости, как отношение количества непустых ячеек к полному количеству ячеек в упомянутом прямоугольнике, и по полученной зависимости степени заполненности ограничивающего прямоугольника от числа фазовых состояний диагностируют наличие атеросклероза.The technical result is achieved by the fact that a carrier signal is modulated with a pulse signal at a frequency of at least 500 Hz, which is fed to the sound card of a personal computer, demodulated, the time derivative of the pulse signal is found, the signal and the derivative of the signal are normalized to the corresponding maximum values, the values of which at each moment in time, the phase state is determined, and, dividing the plane of phase states into at least 225 (15 × 15) identical cells, a three-dimensional histogram of the phase distribution is constructed conditions that have fallen into a certain cell during the observation, then through equal steps in at least 5 states draw secant planes and determine the degree of occupation of the bounding box that covers all cells containing at least one phase state in this secant plane, as the ratio of the number non-empty cells to the total number of cells in the said rectangle, and by the obtained dependence of the degree of occupation of the bounding rectangle on the number of phase states, the presence of atheromas is diagnosed MS.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Закрепляют датчик пульса, в качестве которого используют пьезоэлемент FML-12T-9.2A1-50 с резонансной частотой 1500 Гц, на исследуемой артерии и снимают с него сигнал пульса, которым моделируют высокочастотный несущий сигнал, поступающий с линейного выхода звуковой платы персонального компьютера. Модуляция этого сигнала позволяет использовать для его регистрации линейный вход звуковой платы компьютера, которая без модуляции отфильтровала бы весь низкочастотный полезный сигнал. В дальнейшем с помощью компьютерного обеспечения сигнал демодулируют и берут производную от сигнала по времени. Затем демодулированный пульсовой сигнал и его производную нормируют на максимальные значения и строят трехмерную гистограмму распределения фазовых состояний, попавших в определенную ячейку за время наблюдения. Далее проводят секущие плоскости через каждые 5 состояний и вписывают полученные фигуры числа состояний в прямоугольники. После подсчета количества состояний в каждом прямоугольнике делят это количество состояний на полную площадь прямоугольника на этой «высоте». Полученные отношения называют степенью заполненности ограничивающего прямоугольника. По полученной зависимости степени заполненности ограничивающего прямоугольника от числа фазовых состояний определяют окончательное число, по которому судят о поражении артерии атеросклерозом. Если окончательное число больше 50, то на сосудах практически отсутствуют атеромы. Если меньше, то, как минимум, существуют начальные признаки атеросклероза.The pulse sensor is fixed, which is used as a piezoelectric element FML-12T-9.2A1-50 with a resonant frequency of 1500 Hz, on the studied artery and the pulse signal is removed from it, which simulates the high-frequency carrier signal coming from the linear output of the sound card of a personal computer. Modulation of this signal makes it possible to use the linear input of a computer sound card to register it, which without modulation would filter out the entire low-frequency useful signal. Subsequently, using computer support, the signal is demodulated and the derivative of the signal with respect to time is taken. Then, the demodulated pulse signal and its derivative are normalized to maximum values and a three-dimensional histogram of the distribution of phase states that have fallen into a certain cell during the observation is built. Next, secant planes are drawn through each 5 states and the resulting figures are entered in the number of states in rectangles. After counting the number of states in each rectangle, this number of states is divided by the total area of the rectangle at this "height". The resulting relationship is called the degree of occupation of the bounding box. Based on the obtained dependence of the degree of occupation of the bounding box on the number of phase states, the final number is determined by which the damage to the artery by atherosclerosis is judged. If the final number is more than 50, then atheromas are practically absent on the vessels. If less, then, at a minimum, there are initial signs of atherosclerosis.

Примеры реализации способаMethod implementation examples

Для первоначального диагноза атеросклероза использовался сканер MEDISON 8000ЕХ. В двухмерном ультразвуковом режиме оценивалось состояние стенки сонных артерий в области наложения датчика давления. В качестве критериев атеросклероза служили толщина комплекса интима-медиа более 1 мм и/или наличие атеросклеротических бляшек. Выявленные таким образом больные атеросклерозом подвергались сфигмографическому обследованию, данные которого обрабатывались при помощи описываемой ниже методики. В качестве датчика, для снятия сфигмограмм, использовался пьезоэлемент FML-12T-9.2A1-50 с резонансной частотой 1500 Гц, сигнал которого после схемной обработки и амплитудной модуляции подавался на линейный вход звуковой платы компьютера. Частота несущего сигнала составляла в экспериментах 500 Гц, а частота дискретизации записи информации составляла 10000 Гц. Большое входное сопротивление (100 МОм) предварительного усилителя позволило получать выходной сигнал, пропорциональный интегралу от тока пьезоэлемента. Пьезоэлектрический датчик устанавливался на сонную артерию пациента. При этом точность позиционирования определялась смещением датчика на 1 см с дальнейшей регистрацией полученных сфигмограмм. Если при таких смещениях сфигмограмма практически не изменялась, то считалось, что датчик установлен точно над артерией.The MEDISON 8000EX scanner was used for the initial diagnosis of atherosclerosis. In a two-dimensional ultrasound mode, the state of the wall of the carotid arteries in the area of application of the pressure sensor was evaluated. The criteria for atherosclerosis were the thickness of the intima-media complex of more than 1 mm and / or the presence of atherosclerotic plaques. Patients with atherosclerosis identified in this way were subjected to a sphygmographic examination, the data of which were processed using the technique described below. As a sensor, to take sphygmograms, we used a FML-12T-9.2A1-50 piezoelectric element with a resonant frequency of 1500 Hz, the signal of which, after circuit processing and amplitude modulation, was applied to the linear input of a computer sound card. The frequency of the carrier signal in the experiments was 500 Hz, and the sampling frequency of the recording information was 10,000 Hz. The large input impedance (100 MΩ) of the pre-amplifier made it possible to obtain an output signal proportional to the integral of the piezoelectric current. A piezoelectric sensor was installed on the patient's carotid artery. In this case, the positioning accuracy was determined by the displacement of the sensor by 1 cm with further registration of the obtained sphygmograms. If at such displacements the sphygmogram practically did not change, then it was believed that the sensor was installed exactly above the artery.

Таким образом, на входе звуковой платы компьютера имелся сигнал, пропорциональный давлению на пьезоэлектрическом датчике. Значение производной от давления вычислялось компьютерной программой. Затем на компьютере выполнялись демодуляция и ограничение полосы спектра сигнала сверху частотой среза 70 Гц с помощью фильтра Баттерворта. Поскольку пульсовые колебания более полно описываются как значением давления, так и скоростью его изменения, после компьютерной демодуляции строились и анализировались фазовые траектории процесса в координатах (Р, Р', t), где третья координата t соответствует времени от начала процесса. Здесь и далее обозначение Р соответствует безразмерному значению приращения давления, отнесенному к максимальному значению этого приращения. Обозначение Р' имеет аналогичный смысл: отношение производной приращения давления к ее максимальному значению.Thus, there was a signal at the input of the computer’s sound card proportional to the pressure at the piezoelectric sensor. The value of the derivative of pressure was calculated by a computer program. Then, demodulation and limitation of the signal spectrum band from above by a cut-off frequency of 70 Hz were performed using a Butterworth filter. Since pulse oscillations are more fully described by both the pressure value and its rate of change, after computer demodulation, the phase trajectories of the process were constructed and analyzed in coordinates (P, P ', t), where the third coordinate t corresponds to the time from the beginning of the process. Hereinafter, the designation P corresponds to the dimensionless value of the pressure increment related to the maximum value of this increment. The designation P 'has a similar meaning: the ratio of the derivative of the pressure increment to its maximum value.

На фиг.1a-1b приведены сфигмограммы здорового человека и пациента с атеросклерозом сонных артерий. Заключение об атеросклеротическом поражении сонных артерий было сделано на основании обнаружения при ультразвуковом исследовании атером в синусе общей сонной и истоке внутренней сонной артерии. Ультразвуковое сканирование выявило значительное (1.3 мм при верхней границе нормы в 1 мм) утолщение стенки артерии и наличие множественных мелких атером. Из сравнения сигналов больного и здорового пациентов видно, что для сигнала здорового человека характерна хорошая воспроизводимость формы. На фиг.2а-2b приведены фазовые траектории сфигмосигнала для здорового человека и пациента с атеросклерозом в зависимости от времени наблюдения (Р, Р', t).On figa-1b shows the sphygmograms of a healthy person and a patient with atherosclerosis of the carotid arteries. The conclusion about atherosclerotic lesions of the carotid arteries was made on the basis of the detection by ultrasound of atheromas in the sinus of the common carotid and the source of the internal carotid artery. Ultrasound scanning revealed a significant (1.3 mm with an upper normal limit of 1 mm) thickening of the artery wall and the presence of multiple small atheromas. A comparison of the signals of the patient and healthy patients shows that the signal of a healthy person is characterized by good reproducibility of the form. On figa-2b shows the phase trajectory of the sphygmosignal for a healthy person and a patient with atherosclerosis depending on the time of observation (P, P ', t).

Из рассмотрения фазовой траектории сфигмосигнала здорового человека можно заметить два циклических процесса, характерных для автоколебательных процессов, один из которых соответствует анакроте и катакроте в пульсовой волне, второй - инцизуре. Для пациента с атеросклерозом на сфигмограмме различить двоякую цикличность практически невозможно из-за хаотичности поведения фазовых траекторий (Фиг.2b).From the consideration of the phase trajectory of the sphygmosignal of a healthy person, two cyclic processes characteristic of self-oscillating processes can be seen, one of which corresponds to anacrotic and catacrotic in a pulse wave, and the second to incisure. For a patient with atherosclerosis in the sphygmogram, it is almost impossible to distinguish the double cyclicity due to the random behavior of the phase trajectories (Fig.2b).

Для выработки численного критерия степени хаотичности фазовых траекторий была выполнена следующая процедура. Вся фазовая площадь (Р, Р') разбивалась на 225 (15×15) одинаковых прямоугольников, и подсчитывалось количество попавших в каждый прямоугольник состояний n, образующих фазовые траектории. Далее строились трехмерные гистограммы распределения фазовых состояний, попавших в определенную ячейку за время наблюдения (Фиг.3а-3b).To develop a numerical criterion for the degree of randomness of phase trajectories, the following procedure was performed. The entire phase area (P, P ') was divided into 225 (15 × 15) identical rectangles, and the number of states n that made up each rectangle forming phase trajectories was calculated. Next, three-dimensional histograms of the distribution of phase states that fell into a particular cell during the observation were constructed (Figs. 3a-3b).

Большая хаотичность фазовой траектории у больного пациента (Фиг.2b) проявлялась на трехмерной поверхности (Фиг.3b) приближением распределения фазовых состояний к нормальному распределению, так как случайный шум подчиняется нормальному закону.The great randomness of the phase trajectory in a sick patient (Fig.2b) was manifested on a three-dimensional surface (Fig.3b) by approximating the distribution of phase states to the normal distribution, since random noise obeys the normal law.

Для здоровых людей это распределение фазовых состояний характеризовалось сложными фигурами, в которых встречались как спирали, так и несколько мало отличающихся по величине вершин. Следовательно, распределения для пациентов с атеросклерозом и здоровых людей отличались степенью заполненности прямоугольника, описанного вокруг фигуры, полученной в определенном сечении этой трехмерной поверхности. Степень заполненности прямоугольника G(n), полученного в сечении трехмерной поверхности при заданном значении уровня числа состояний n, определяли следующим образом: G(n)=N/N0, где N - количество занятых ячеек, N0 - количество ячеек, необходимых для того, чтобы заполнить вышеозначенный прямоугольник целиком, т.е. все возможные состояния в рамках области, ограниченной прямоугольником. Для пациента с атеросклерозом в большинстве сечений была большая степень заполненности ограничивающего прямоугольника, чем для здорового человека. Зависимость степени заполненности ограничивающего прямоугольника от числа фазовых состояний приведена для здорового человека на фиг.4а - для сфигмографического сигнала, соответственно для пациента с атеросклерозом - на фиг.4b.For healthy people, this distribution of phase states was characterized by complex figures in which both spirals and slightly different vertices were found. Therefore, the distributions for patients with atherosclerosis and healthy people differed in the degree of filling of the rectangle described around the figure obtained in a certain section of this three-dimensional surface. The degree of occupancy of the rectangle G (n) obtained in the cross section of a three-dimensional surface at a given value of the level of the number of states n was determined as follows: G (n) = N / N 0 , where N is the number of occupied cells, N 0 is the number of cells required for in order to fill the above rectangle as a whole, i.e. all possible states within the area bounded by the rectangle. For a patient with atherosclerosis, in most sections there was a greater degree of occupation of the bounding box than for a healthy person. The dependence of the degree of occupation of the bounding box on the number of phase states is shown for a healthy person in figa - for a sphygmographic signal, respectively, for a patient with atherosclerosis - figb.

Для численного определения степени хаотизации можно предложить следующий критерий S оценки состояния сердечно-сосудистой системы человека:For a numerical determination of the degree of chaos, the following criterion S for assessing the state of the human cardiovascular system can be proposed:

Figure 00000001
Figure 00000001

где n - число фазовых состояний, на уровне которого проведена секущая плоскость,where n is the number of phase states at the level of which the secant plane is drawn,

G(n) - степень заполненности прямоугольника,G (n) is the degree of occupation of the rectangle,

nmax - точка, в которой G(n) достигает 1.n max is the point at which G (n) reaches 1.

Численная оценка S по приведенному соотношению для приведенных кривых сфигмографического сигнала (Фиг.1a-1b) дала следующие значения. Сфигмографический сигнал здорового человека: S=96, пациента с атеросклерозом - S=9. Дальнейшие исследования показали, что для пациентов с атеросклеротически измененными сосудами указанное число либо равнялось нулю (в 80% случаев), либо оказывалось гораздо меньше, чем у здоровых.A numerical estimate of S by the given ratio for the reduced curves of the sphygmographic signal (Figa-1b) gave the following values. Sphygmographic signal of a healthy person: S = 96, for a patient with atherosclerosis - S = 9. Further studies showed that for patients with atherosclerotic vessels, the indicated number was either zero (in 80% of cases), or it turned out to be much less than in healthy ones.

Предложенный критерий показывает интегральную характеристику состояния, не идентифицируя обнаруженную патологию, например, насколько опасны атеросклеротические бляшки, могут ли они разрушиться и закупорить сосуды. Следовательно, приведенный критерий может служить вспомогательным способом диагностики, дополнительно к уже хорошо разработанным и успешно применяемым методам оценки состояний сердечно-сосудистой системы человека.The proposed criterion shows an integral characteristic of the condition without identifying the detected pathology, for example, how dangerous atherosclerotic plaques are, whether they can collapse and clog vessels. Therefore, the above criterion can serve as an auxiliary diagnostic method, in addition to the already well developed and successfully applied methods for assessing the state of the human cardiovascular system.

Таким образом, преимуществами заявляемого способа является сокращение срока диагностики атеросклеротического поражения сосудов с помощью интегрального численного критерия, полученного на основании анализа фазового состояния сигнала пульса. Предлагаемый способ не требует дорогостоящего оборудования и найдет широкое применение в практическом здравоохранении.Thus, the advantages of the proposed method is to shorten the diagnosis of atherosclerotic vascular lesions using the integral numerical criterion obtained on the basis of the analysis of the phase state of the pulse signal. The proposed method does not require expensive equipment and will be widely used in practical health care.

Claims (1)

Способ пульсовой диагностики атеросклероза, включающий наложение на артерию датчика преобразования пульса и преобразование сигнала пульса в электрический импульс, отличающийся тем, что полученным электрическим импульсом модулируют несущий сигнал с частотой не менее 500 Гц, который подают на звуковую плату персонального компьютера, демодулируют, находят производную по времени от сигнала пульса, нормируют на соответствующие максимальные значения сигнал и производную от сигнала, значения которых в каждый момент времени определяют фазовое состояние, разбив плоскость фазовых состояний на не менее чем на 225 (15×15) одинаковых ячеек, строят трехмерную гистограмму распределения фазовых состояний, попавших в определенную ячейку, за время наблюдения, затем через равный шаг в не менее чем в 5 состояний проводят секущие плоскости и определяют степень заполненности ограничивающего прямоугольника, охватывающего все ячейки, содержащие хотя бы одно фазовое состояние в этой секущей плоскости, как отношение количества непустых ячеек к полному количеству ячеек в прямоугольнике, и по полученной зависимости степени заполненности ограничивающего прямоугольника от числа фазовых состояний диагностируют наличие атеросклероза. A method for pulse diagnosis of atherosclerosis, comprising applying an pulse conversion sensor to the artery and converting the pulse signal into an electrical pulse, characterized in that the carrier signal is modulated by the received electrical pulse with a frequency of at least 500 Hz, which is fed to the sound card of a personal computer, demodulated, and the derivative is found to be time from the pulse signal, the signal and the derivative of the signal are normalized to the corresponding maximum values, the values of which at each instant determine the phases state, breaking the plane of phase states into at least 225 (15 × 15) identical cells, construct a three-dimensional histogram of the distribution of phase states that have fallen into a particular cell during the observation period, then secant secants are drawn through an equal step into at least 5 states planes and determine the degree of occupation of the bounding rectangle that covers all cells containing at least one phase state in this secant plane, as the ratio of the number of nonempty cells to the total number of cells in the rectangle, and by Scientists depending degree of filling of the bounding box of the number of phase states diagnose the presence of atherosclerosis.
RU2008116908/14A 2008-04-28 2008-04-28 Pulse diagnostic technique for atherosclerosis RU2380033C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116908/14A RU2380033C1 (en) 2008-04-28 2008-04-28 Pulse diagnostic technique for atherosclerosis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008116908/14A RU2380033C1 (en) 2008-04-28 2008-04-28 Pulse diagnostic technique for atherosclerosis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008116908A RU2008116908A (en) 2009-11-10
RU2380033C1 true RU2380033C1 (en) 2010-01-27

Family

ID=41354237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008116908/14A RU2380033C1 (en) 2008-04-28 2008-04-28 Pulse diagnostic technique for atherosclerosis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2380033C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИЛЮХИН О.В. и др. Скорость распространения пульсовой волны у больных коронарным атеросклерозом. - Кардиология, 2005, 45, 6, с.42. SINGH R.B. et al. Circadian heart rate and blood pressure variability considered for research and patient care. Int J Cardiol. 2003 Jan; 87 (1): 9-28. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008116908A (en) 2009-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7909772B2 (en) Non-invasive measurement of second heart sound components
Choudhary et al. Automatic detection of aortic valve opening using seismocardiography in healthy individuals
US9198634B2 (en) Medical decision support system
CN103313662B (en) System, the stethoscope of the risk of instruction coronary artery disease
US11116478B2 (en) Diagnosis of pathologies using infrasonic signatures
EP3678553B1 (en) Diagnosis of pathologies using infrasonic signatures
Schmidt et al. Coronary artery disease and low frequency heart sound signatures
RU2346653C2 (en) Cardiovascular sound analysis method and system
JP5534674B2 (en) Ultrasonic method and apparatus for measuring or detecting non-sinusoidal periodic flow effects
Tovar-Corona et al. Time-frequency representation of systolic murmurs using wavelets
CN110772279A (en) Lung sound signal acquisition device and analysis method
JP2009525117A5 (en)
CN107049357B (en) Heart sound signal analysis method, device and system
Thiyagaraja et al. Smart phone monitoring of second heart sound split
RU2380033C1 (en) Pulse diagnostic technique for atherosclerosis
Ari et al. On a robust algorithm for heart sound segmentation
Naufal et al. Advancement on automatic blood pressure measurement using auscultatory method: A literature review
Agrawal et al. FPGA-based peak detection of ECG signal using histogram approach
CN111345791B (en) Pulse wave measuring device
Asgari et al. Cerebral blood flow velocity pulse onset detection using adaptive thresholding
Chien et al. Envelope approximation on Doppler ultrasound spectrogram for estimating flow speed in carotid artery
CN113573638A (en) Apparatus, method and computer-readable recording medium for measuring amplitude of electrocardiogram signal using Hilbert transform
Wisana Design electronic stethoscope for cardiac auscultation analyzed using wavelet decomposition
Asadi et al. A novel method for arterial blood pressure pulse detection based on a new coupling strategy and discrete wavelet transform
CN211300037U (en) Lung sound signal acquisition device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100429