RU2383369C2 - Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels - Google Patents

Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels Download PDF

Info

Publication number
RU2383369C2
RU2383369C2 RU2008110389/14A RU2008110389A RU2383369C2 RU 2383369 C2 RU2383369 C2 RU 2383369C2 RU 2008110389/14 A RU2008110389/14 A RU 2008110389/14A RU 2008110389 A RU2008110389 A RU 2008110389A RU 2383369 C2 RU2383369 C2 RU 2383369C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
vessels
exposure
tone
signal
Prior art date
Application number
RU2008110389/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008110389A (en
Inventor
Геннадий Парисович Тер-Асатуров (RU)
Геннадий Парисович Тер-Асатуров
Камиль Султанмурадович Аджиев (RU)
Камиль Султанмурадович Аджиев
Эльдар Камильевич Аджиев (RU)
Эльдар Камильевич Аджиев
Вадим Эдуардович Касаткин (RU)
Вадим Эдуардович Касаткин
Юрий Викторович Кондрашов (RU)
Юрий Викторович Кондрашов
Original Assignee
Геннадий Парисович Тер-Асатуров
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 Геннадий Парисович Тер-Асатуров filed Critical Геннадий Парисович Тер-Асатуров
Priority to RU2008110389/14A priority Critical patent/RU2383369C2/en
Publication of RU2008110389A publication Critical patent/RU2008110389A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2383369C2 publication Critical patent/RU2383369C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: local exposure of examined area to alternating magnetic field is realised. Frequency of exposure is selected from spectrum of frequencies of spontaneous ascillation of microcirculatory channel vessels, limited by range 10-30 Hz. In order to reduce increased tone exposure is carried out at dominating frequency, and in order to increase tone - exposure is carried out on frequencies, not less than 1 Hz different from frequency of registered spectrum of spontaneous oscillation.
EFFECT: method extends arsenal of means for controlling tone of microcirculatory channel vessels.
3 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к средствам функциональной диагностики и управления состоянием периферической гемодинамики.The invention relates to medicine, namely to means of functional diagnostics and management of peripheral hemodynamics.

Заявляемые способ и устройство предназначены для определения спонтанных колебаний сосудов микроциркуляторного русла и управления показателем их тонуса путем воздействия переменным магнитным полем с выбранной частотой.The inventive method and device are designed to determine spontaneous fluctuations of the vessels of the microvasculature and control their tone by exposure to an alternating magnetic field with a selected frequency.

Из уровня техники (патент РФ №2069572) известен способ лечения сосудистых заболеваний конечностей путем регулирования центральной и периферической гемодинамики и устройство для проведения магнитотерапии.The prior art (RF patent No. 2069572) is known for the treatment of vascular diseases of the extremities by regulating central and peripheral hemodynamics and a device for conducting magnetic therapy.

Известное устройство состоит из источника питания, генератора импульсов регулируемой частоты импульсов, включающего блок кратности частоты импульсов и регулятор фона.The known device consists of a power source, a pulse generator of an adjustable pulse frequency, including a pulse frequency ratio unit and a background regulator.

При осуществлении известного способа пациента помещают в магнитное поле, формируемое с помощью известного устройства, и в течение 20 минут проводят воздействие полем с величиной магнитной индукции от 0,5 до 5 мТл, с индивидуально выбранной частотой, синхронизированной с частотой сердечных сокращений пациента, и с вектором магнитной индукции, равнонаправленным с вектором магистрального кровотока.In the implementation of the known method, the patient is placed in a magnetic field generated using a known device, and for 20 minutes the field is applied with a magnetic induction value of 0.5 to 5 mT, with an individually selected frequency synchronized with the patient’s heart rate, and vector of magnetic induction, unidirectional with the vector of the main blood flow.

Такое воздействие производят в течение 10 сеансов. В последующие 10 сеансов с целью предотвращения перехода реакции адаптации в привыкание при сохранении всех вышеизложенных параметров поля добавляют еще одно воздействие постоянного магнитного поля с величиной магнитной индукции до 100 от величины бегущего импульсного магнитного поля, т.е. бегущую волну формируют на постоянном «магнитном фоне», вектор которого равнонаправлен с вектором бегущего импульсного магнитного поля.This effect is produced within 10 sessions. In the next 10 sessions, in order to prevent the adaptation reaction from becoming addictive while maintaining all of the above field parameters, one more effect of a constant magnetic field with a magnetic induction value of up to 100 of the value of a traveling pulsed magnetic field is added, i.e. the traveling wave is formed on a constant "magnetic background", the vector of which is equally directed with the vector of the traveling pulsed magnetic field.

Необходимо отметить, что эффект улучшения кровотока под воздействием вибрационных воздействий отмечали многие исследователи (см., в частности, кн. И.К. Разумова «Основы теории энергетического воздействия вибраций на человека», М.: Медицина, 1975). В случае применения известных средств эффект улучшения кровотока достигается за счет моделирования автоколебаний пульсовой волны, вызывающих увеличение градиента давления в направлении кровотока. Однако по мере распространения пульсовой волны от центральной области к градиент давления существенно меняется в сторону уменьшения вплоть до мелких (менее 1 мм в диаметре) сосудов, где давление резко падает.It should be noted that the effect of improving blood flow under the influence of vibrational effects was noted by many researchers (see, in particular, Prince IK Razumov "Fundamentals of the theory of the energy effects of vibrations on humans", M .: Medicine, 1975). In the case of using known means, the effect of improving blood flow is achieved by modeling the self-oscillations of the pulse wave, causing an increase in the pressure gradient in the direction of blood flow. However, as the pulse wave propagates from the central region to the pressure gradient, it changes significantly towards a decrease up to small (less than 1 mm in diameter) vessels, where the pressure drops sharply.

Таким образом, в случае использования известных средств ожидаемый эффект улучшения периферийного кровотока может быть не достигнут в связи с тем, что скорость кровотока и корреллируемое с ней давление будут минимальными в этой области.Thus, in the case of using known means, the expected effect of improving peripheral blood flow may not be achieved due to the fact that the blood flow velocity and the pressure correlated with it will be minimal in this area.

Исследователями также установлено, что процессам гемодинамики сопутствуют иные колебательные явления, частотные характеристики которых существенно превышают частоту сердечных сокращений. Такие явления обусловлены собственными колебаниями сосудов, частота которых строго индивидуальна. При этом было отмечено, что вибрационное воздействие с частотой собственных колебаний сосудов приводит к экстремальному ускорению кровотока.The researchers also found that hemodynamic processes are accompanied by other oscillatory phenomena, whose frequency characteristics significantly exceed the heart rate. Such phenomena are caused by the natural oscillations of the vessels, the frequency of which is strictly individual. It was noted that the vibration effect with the frequency of the natural oscillations of the vessels leads to an extreme acceleration of blood flow.

При разработке предлагаемых изобретений решалась задача моделирования физиологических механизмов регуляции периферийного кровотока на уровне спонтанных высокочастотных осцилляций пульсирующих сосудов.When developing the proposed inventions, the problem of modeling the physiological mechanisms of regulation of peripheral blood flow at the level of spontaneous high-frequency oscillations of pulsating vessels was solved.

Заявляемое устройство и способ предназначены для усиления или подавления естественных механизмов гемодинамики за счет регулирования тонуса сосудов микроциркуляторного русла воздействием переменным магнитным полем с индивидуальной частотой собственных колебаний сосудов и диагностики собственной частоты сосудов микроциркуляторного русла путем Фурье-спектрирования фотоплетизмограммы.The inventive device and method are intended to enhance or suppress the natural mechanisms of hemodynamics by regulating the tone of the vessels of the microvasculature by exposure to an alternating magnetic field with an individual frequency of natural oscillations of the vessels and diagnosing the natural frequency of the vessels of the microvasculature by Fourier spectrometry photoplethysmogram.

В случае необходимости нормализовать показатель тонуса сосудов микроциркуляторного русла применяется вибрационное воздействие на участок тела пациента на доминирующей частоте спектра спонтанных колебаний сосудов в диапазоне 10-30 Гц. При необходимости увеличить показатель тонуса сосудов применяется локальная вибрация на частоте, отличающейся от зарегистрированных частот спектра спонтанных колебаний сосудов не менее чем на 1 Гц.If necessary, normalize the vascular tone index of the microvasculature using a vibrational effect on a portion of the patient’s body at the dominant frequency of the spectrum of spontaneous vascular oscillations in the range of 10-30 Hz. If necessary, to increase the vascular tone index, local vibration is applied at a frequency that differs from the recorded frequencies of the spectrum of spontaneous vascular oscillations by at least 1 Hz.

Следует отметить, что в отличие от известных средств такое воздействие носит локальный, кратковременный характер. Учитывая показатель магнитотропности пациента (индивидуальная реактивность к магнитному полю), локальный принцип воздействия, применяемый в заявленном изобретении, минимизирует отрицательные последствия для пациента по сравнению с известным средством.It should be noted that, in contrast to known means, such an impact is local, short-term in nature. Given the indicator of the patient's magnetotropy (individual reactivity to the magnetic field), the local principle of exposure used in the claimed invention minimizes the negative consequences for the patient in comparison with the known means.

Включение в схему заявляемого устройства цифрового фотоплетизмографа с функцией спекртирования решает комплексную задачу: диагностики состояния сосудов микроциркуляторного русла, формирования параметров электромагнитного поля индивидуально для каждого пациента, осуществления в режиме мониторинга информационного обмена с организмом пациента - отклика пациента на электромагнитное воздействие.The inclusion of a digital photoplethysmograph with a specifying function in the circuit of the inventive device solves the complex task of diagnosing the state of the vessels of the microvasculature, generating the parameters of the electromagnetic field individually for each patient, and monitoring the information exchange with the patient’s body — the patient’s response to electromagnetic effects.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в регулировании периферийного кровотока путем корректировки показателя тонуса сосудов периферийной области.The technical result achieved by the implementation of the invention is to regulate peripheral blood flow by adjusting the vascular tone index of the peripheral region.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

При осуществлении заявляемого способа управление тонусом сосудов микроциркуляторного русла осуществляется путем локального воздействия на эту область в течение 15 мин электромагнитным излучателем с частотой, выбранной в диапазоне 10-30 Гц, из предварительно зафиксированного спектра частот спонтанных колебаний сосудов исследуемой области. Регистрация всех основных параметров кровотока пульсирующих сосудов микроциркуляторного русла производится в автоматизированном режиме в реальном масштабе времени с помощью фотоплетизмографа с функцией спектрирования, входящего в состав заявляемого устройства.When implementing the proposed method, the vascular tone of the microvasculature is controlled by local exposure to this area for 15 minutes by an electromagnetic emitter with a frequency selected in the range of 10-30 Hz from a previously recorded frequency spectrum of spontaneous vessel fluctuations in the studied area. Registration of all the main parameters of the blood flow of pulsating vessels of the microvasculature is carried out in an automated mode in real time using a photoplethysmograph with a spectrometer, which is part of the inventive device.

В медицине широко используются фотоплетизмографы, регистрирующие изменение яркости света, прошедшего сквозь исследуемую ткань, которое традиционно рассматривается как характеристика объема прошедшей крови во времени. Обычно на основании этой зависимости строят дифференциальную фотоплетизмограмму (dI/dt), которая отражает скорость движения крови в исследуемой ткани. Имеется ряд методик анализа этих кривых, основанных на нахождении характерных точек в каждом импульсе движения крови и расчету по ним определенных критериев, характеризующих состояние кровеносной системы, ее тонуса и т.п.In medicine, photoplethysmographs are widely used, which record the change in the brightness of the light transmitted through the test tissue, which is traditionally regarded as a characteristic of the volume of transmitted blood over time. Usually, based on this dependence, a differential photoplethysmogram (dI / dt) is constructed, which reflects the speed of blood in the tissue under investigation. There are a number of methods for analyzing these curves, based on finding characteristic points in each pulse of blood movement and calculating certain criteria based on them that characterize the state of the circulatory system, its tone, etc.

При осуществлении заявляемого способа устройство регистрирует непосредственно дифференциальный сигнал яркости света (dI/dt), прошедшего сквозь исследуемую ткань. После компьютерной обработки на монитор выводится три согласованных во времени гармонических кривых: график исходного дифференциального сигнала яркости света (dI/dt), отражающий объем прошедшей крови во времени; второй график, полученный при интегрировании исходного дифференциального сигнала яркости света (dI/dt), - прямая фотоплетизмограмма, отражающая скорость движения крови в исследуемой ткани (по горизонтальной оси графика отложены частоты полос сигнала (в герцах), а по вертикальной оси - соответствующие им коэффициенты кi. При интегрировании исходного дифференциального сигнала (dI/dt) происходит автоматическая очистка фотоплетизмограммы от шумов.When implementing the proposed method, the device registers directly the differential signal of the brightness of light (dI / dt) passing through the test tissue. After computer processing, three time-consistent harmonic curves are displayed on the monitor: a graph of the initial differential signal of light brightness (dI / dt), which reflects the volume of transmitted blood in time; the second graph obtained by integrating the initial differential signal of light brightness (dI / dt) is a direct photoplethysmogram reflecting the speed of blood in the tissue under study (the horizontal axis of the graph shows the frequency of the signal bands (in hertz), and the corresponding coefficients on the vertical axis to i . When integrating the initial differential signal (dI / dt), the photoplethysmogram is automatically cleaned from noise.

Третий график представляет собой результат дифференцирования исходного дифференциального сигнала яркости, т.е. (dI2/dt2), отражающий изменение ускорения (а) пульсирующего потока крови во времени. Этот график можно также интерпретировать как изменение силы ударов пульса во времени.The third graph is the result of differentiation of the original differential brightness signal, i.e. (dI 2 / dt 2 ), reflecting the change in acceleration (a) of the pulsating blood flow over time. This graph can also be interpreted as a change in the strength of the beat of the pulse over time.

Исследователями было выявлено свойство активации функций органа или системы органов в ответ на нейро-рефлекторные или гуморальные стимулы, вызывающие изменение метаболизма входящих в их состав тканей. Было установлено, что изменение химизма тканей приводит к изменению механических свойств тканей органов, в том числе к повышению трансмурального давления сосудов в определенной области. Эффект увеличения трансмурального давления сосудов сопровождается увеличением числа их схлопываний после пробегания по ним пульсовой волны. В результате схлопывания сосудов возникают автоколебания их стенок, что приводит к ускорению пульсового кровотока и увеличению объемного кровотока. По мере нормализации трофики и оксигенации тканей их механические параметры и зависящее от них трансмуральное давление постепенно возвращается к исходному показателю. Пропорционально снижению уровня трансмурального давления уменьшается количество сосудов микроциркуляторного русла, в которых имеют место процессы, приводящие к их автоколебательным осцилляциям, до тех пор, пока их интенсивность не приблизится к уровню, соответствующему кровотоку покоя.Researchers have identified the property of activating the functions of an organ or organ system in response to neuro-reflex or humoral stimuli that cause a change in the metabolism of their constituent tissues. It was found that a change in the chemistry of tissues leads to a change in the mechanical properties of organ tissues, including an increase in transmural pressure of blood vessels in a certain area. The effect of an increase in transmural pressure of blood vessels is accompanied by an increase in the number of their collapses after a pulse wave travels through them. As a result of the collapse of blood vessels, self-oscillations of their walls occur, which leads to an acceleration of pulse blood flow and an increase in volumetric blood flow. As tissue trophism and oxygenation normalize, their mechanical parameters and the transmural pressure depending on them gradually return to the initial value. In proportion to the decrease in the level of transmural pressure, the number of vessels in the microvasculature decreases, in which there are processes leading to their self-oscillating oscillations, until their intensity approaches the level corresponding to the resting blood flow.

При осуществлении заявляемого способа увеличение или снижение эффекта автоколебаний сосудов достигается за счет локального вибрационного воздействия электромагнитным излучателем с индивидуальной частотой собственных колебаний сосудов, автоматически выбранной по результатам компьютерной обработки трех полученных графиков.When implementing the proposed method, an increase or decrease in the effect of self-oscillations of blood vessels is achieved due to local vibration exposure by an electromagnetic emitter with an individual frequency of natural oscillations of the vessels, automatically selected according to the results of computer processing of the three graphs.

При необходимости нормализовать повышенный показатель тонуса сосудов микроциркуляторного русла на отдельном участке тела применяют локальную вибрацию на доминирующей частоте, выбранной в диапазоне 10-30 Гц гармонического спектра спонтанных колебаний сосудов микроциркуляторного русла.If necessary, to normalize the increased vascular tone index of the microvasculature in a separate area of the body, local vibration is applied at the dominant frequency, selected in the range of 10-30 Hz of the harmonic spectrum of spontaneous oscillations of the microvasculature.

При необходимости увеличить этот показатель применяют локальную вибрацию на частотах, отличных не менее чем на 1 Гц от частот спектра спонтанных колебаний сосудов данной области.If it is necessary to increase this indicator, local vibration is applied at frequencies different by no less than 1 Hz from the frequencies of the spectrum of spontaneous vessel oscillations in a given region.

Эффект изменения показателя тонуса сосудов, постепенно уменьшаясь, сохраняется около 1 часа.The effect of changes in vascular tone index, gradually decreasing, lasts about 1 hour.

Устройство для управления тонусом сосудов микроциркуляторного русла состоит из цифрового фотоплетизмографа с функцией спектрирования и электромагнитного излучателя с частотой магнитного поля от 8 до 200 Гц, с напряженностью не более 150 мТл. Фотоплетизмограф выполнен на базе сигнального микропроцессора, в состав которого входит аналого-цифровой преобразователь, с подсоединенным к нему фотодатчиком. Микропроцессор обеспечивает управление режимами работы фотодатчика, регистрацию изменения яркостного сигнала в диапазоне частот от 0 до 300 Гц, оцифровку и накопление данный в оперативной памяти, взаимодействие с управляющей программой персонального компьютера. К персональному компьютеру последовательно через генератор синусоидального сигнала, выполненный на базе сигнального микропроцессора, и через усилитель мощности подключен электромагнитный излучатель с катушкой индуктивности.A device for controlling the vascular tone of the microvasculature consists of a digital photoplethysmograph with a spectral function and an electromagnetic emitter with a magnetic field frequency of 8 to 200 Hz, with a strength of not more than 150 mT. The photoplethysmograph is based on a signal microprocessor, which includes an analog-to-digital converter, with a photosensor connected to it. The microprocessor provides control of the operating modes of the photosensor, registration of changes in the brightness signal in the frequency range from 0 to 300 Hz, digitization and accumulation of data in RAM, interaction with the control program of a personal computer. To a personal computer in series through a sinusoidal signal generator, made on the basis of a signal microprocessor, and an electromagnetic emitter with an inductor is connected through a power amplifier.

Параметры генерации сигнала генератором синусоидального сигнала управляются при помощи персонального компьютера по специально разработанной программе. Диапазон частот генератора лежит в пределах от 0,01 Гц до 50 кГц. Амплитуда генерируемого сигнала может регулироваться в пределах 2..600 мВ.The parameters of the signal generation by the sinusoidal signal generator are controlled using a personal computer according to a specially developed program. The frequency range of the generator lies in the range from 0.01 Hz to 50 kHz. The amplitude of the generated signal can be adjusted within 2..600 mV.

Для работы устройства выполняют коммутацию фотоплетизмографа и электромагнитного излучателя с компьютером и подключают источник питания.For the operation of the device, a photoplethysmograph and an electromagnetic emitter are switched with a computer and a power source is connected.

Фотоэлемент, выполненный в виде опто-пары, закрепляют на исследуемом участке тела. Сквозь ткани исследуемого участка пропускают смодулированный (при неизменной яркости) красный свет с длинной волны 0,62 мкм. В отличие от других источников света такой свет не меняет состояния микроциркуляторного русла.The photocell, made in the form of an opto-pair, is fixed on the studied area of the body. Modulated (at constant brightness) red light with a wavelength of 0.62 microns is passed through the tissues of the test site. Unlike other light sources, such light does not change the state of the microvasculature.

Регистрируют изменение во времени яркостного сигнала на пути между излучающим светодиодом и фотоприемником. Для обеспечения более высоких характеристик сигнал/шум фотоплетизмограф заявляемого устройства регистрирует не абсолютные колебания яркости прошедшего света, а скорость ее изменения (dI/dt), т.е. дифференциальную фотоплетизмограмму.The change in time of the luminance signal along the path between the emitting LED and the photodetector is recorded. To ensure higher signal-to-noise characteristics, the photoplethysmograph of the claimed device does not register absolute fluctuations in the brightness of transmitted light, but its rate of change (dI / dt), i.e. differential photoplethysmogram.

Быстродействующий микропроцессор обеспечивает управление режимами работы фотодатчика, регистрацию массива данных, их оцифровку и накопление в оперативной памяти с последующей передачей на персональный компьютер для обработки и вывода на экран трех графиков.A high-speed microprocessor provides control of the operating modes of the photosensor, registration of an array of data, their digitization and accumulation in RAM with subsequent transfer to a personal computer for processing and displaying three graphs on the screen.

Дифференциальная фотоплетизмограмма несет в себе комплексную информацию о динамике движения крови в исследуемой ткани, а также, неизбежно, осложнена посторонними шумовыми сигналами из-за случайных колебаний фотодатчика, засветки исследуемой области от внешних источников света (осветительные приборы, экран монитора и т.п.), а также электрических наводок. Для подавления шумов и выделения полезного сигнала из оцифрованного массива первичных данных применяется прямое и обратное Фурье-преобразования сигнала.The differential photoplethysmogram carries complex information about the dynamics of blood movement in the tissue under study, and is also, inevitably, complicated by extraneous noise signals due to random oscillations of the photosensor, illumination of the studied region from external light sources (lighting devices, monitor screen, etc.) as well as electrical interference. To suppress noise and extract a useful signal from a digitized array of primary data, the direct and inverse Fourier transforms of the signal are used.

Этот метод позволяет получить набор коэффициентов ki, характеризующих интенсивность гармонических составляющих обрабатываемого массива данных. В графической форме зависимость амплитуды к; от соответствующих им частот (амплитудно-частотная характеристика) известна как Фурье-спектр и позволяет судить о структуре исследуемого сигнала. Для сигнала фотоплетизмограммы главной гармоникой должна быть частота сердечного ритма (около 1 Гц), а остальные проявляются как высоко- и низкочастотные «обертоны» этого ритма либо как техногенные шумы. Полосы частот 50 и 100 Гц, как правило, связаны с возможностью наводок от сетей переменного тока. Эти наводки могут включаться в сигнал по цепям питания комплекса устройство-компьютер, но, главным образом, за счет попадания света ламп, питаемых переменным током, и экрана компьютерного монитора. Последний фактор дает характерную узкую полосу в указанном интервале, частота которой зависит от модели и настройки монитора (например, 75 или 85 Гц). Собственные шумы электронного блока и фотодатчика могут проявиться во всем рабочем диапазоне частот от 0,1 Гц до 400 Гц. Они носят случайный характер белого шума и их уровень зависит, в основном, от яркости регистрируемого сигнала и выбранного коэффициента усиления Ку: чем слабее сигнал и выше Ку - тем заметнее шумы.This method allows you to get a set of coefficients k i characterizing the intensity of the harmonic components of the processed data array. In graphical form, the dependence of the amplitude k; from their respective frequencies (amplitude-frequency characteristic) is known as the Fourier spectrum and allows you to judge the structure of the signal under study. For the photoplethysmogram signal, the main harmonic should be the heart rate (about 1 Hz), and the rest appear as high and low frequency “overtones” of this rhythm or as technogenic noise. Frequency bands of 50 and 100 Hz, as a rule, are associated with the possibility of interference from AC networks. These pickups can be included in the signal along the power circuits of the device-computer complex, but mainly due to the light from the lamps fed by alternating current and the screen of the computer monitor. The latter factor gives a characteristic narrow band in the indicated interval, the frequency of which depends on the model and monitor settings (for example, 75 or 85 Hz). The intrinsic noise of the electronic unit and the photosensor can occur in the entire operating frequency range from 0.1 Hz to 400 Hz. They are random in nature of white noise and their level depends mainly on the brightness of the recorded signal and the selected gain K y : the weaker the signal and higher K y - the more noticeable the noise.

Для очистки от техногенных шумов выполняется прямое Фурье-преобразование оцифрованного сигнала и обнуляются коэффициенты ki, характеризующие интенсивность гармонических составляющих обрабатываемого массива данных для частот в окрестности 50 и 100 Гц. Затем со скорректированным массивом коэффициентов ki проводится обратное Фурье-преобразование, результатом которого является восстановленный яркостной сигнал, освобожденный от сетевых наводок и выводимый на монитор. Ширина полосы фильтрации может корректироваться в зависимости от получаемого результата.To clean from industrial noise, a direct Fourier transform of the digitized signal is performed and the coefficients k i characterizing the intensity of the harmonic components of the processed data array for frequencies in the vicinity of 50 and 100 Hz are reset. Then, with the corrected array of coefficients k i , the inverse Fourier transform is performed, the result of which is the restored brightness signal, freed from network interference and displayed on the monitor. The filter bandwidth can be adjusted depending on the result.

Для очистки фотоплетизмограммы от широкополосного белого шума используется принцип Долби-фильтрации.To clean the photoplethysmogram from broadband white noise, the Dolby filtering principle is used.

Эффективность Долби-фильтра зависит от порога фильтрации, задаваемого либо вычисляемого автоматически как средней уровень сигнала на частотах выше 200 Гц (область регистрации белого шума). Все гармоники, амплитуда которых ниже заданного порога, обнуляются, что и обеспечивает очистку спектра от слабых сигналов, не затрагивая основной массив данных.The efficiency of the Dolby filter depends on the filtering threshold, which is either set or calculated automatically as the average signal level at frequencies above 200 Hz (white noise registration area). All harmonics, the amplitude of which is below a given threshold, are reset, which ensures that the spectrum is cleaned of weak signals without affecting the main data array.

После 10-секундной экспозиции на монитор выводятся три согласованные во времени диаграммы:After a 10-second exposure, three time-consistent diagrams are displayed on the monitor:

- график исходного дифференциального сигнала яркости света (dI/dt - в условных единицах);- graph of the initial differential signal of light brightness (dI / dt - in arbitrary units);

- график Фурье-спектра (прямая фотоплетизмограмма), по горизонтальной оси которого отложены частоты полос сигнала (в герцах), а по вертикальной оси - соответствующие им коэффициенты кi;- a graph of the Fourier spectrum (direct photoplethysmogram), the horizontal axis of which shows the frequency of the signal bands (in hertz), and the vertical axis shows the corresponding coefficients to i ;

- график изменения ускорения (а) пульсирующего потока крови во времени.- a graph of the change in acceleration (a) of the pulsating blood flow over time.

На основании полученных данных выполняется автоматический поиск характерных точек кривых и их индикация цветом на диаграммах.Based on the data obtained, an automatic search for the characteristic points of the curves and their color indication in the diagrams is performed.

Доминирующая частота из спектра частот спонтанных колебаний исследуемых сосудов в диапазоне 10-30 Гц, представляющих собой четкие пики кривой графика, или частота, отличающаяся от зарегистрированных частот спектра не менее чем 1 Гц, используется для настройки частоты вибрации электромагнитного излучателя.The dominant frequency from the frequency spectrum of spontaneous oscillations of the studied vessels in the range of 10-30 Hz, which are clear peaks of the graph curve, or a frequency that differs from the recorded spectrum frequencies by at least 1 Hz, is used to adjust the vibration frequency of the electromagnetic emitter.

Выбранный сигнал компьютера через генератор синусоидального сигнала поступает на усилитель мощности, который обеспечивает усиление сигнала генератора до рабочего напряжения, согласованного с конструкцией катушки индуктивности так, чтобы при максимальном сигнале генератора на частоте 50 Гц обеспечивать индуктивность около 30 мГн. Рабочая индуктивность катушки будет зависеть от выбранной частоты сигнала. Но в диапазоне 10…100 Гц останется относительно постоянной.The selected computer signal through the sinusoidal signal generator is fed to a power amplifier, which provides amplification of the generator signal to an operating voltage that is consistent with the design of the inductor so that at a maximum signal of the generator at a frequency of 50 Hz, an inductance of about 30 mH is provided. The operating inductance of the coil will depend on the selected frequency of the signal. But in the range of 10 ... 100 Hz it will remain relatively constant.

Включение в схему устройства микропроцессора с фотодатчиком позволяет исследовать отклик (пациента) в процессе выполнения электромагнитного воздействия.The inclusion of a microprocessor with a photosensor in the circuit of the device allows you to study the response (of the patient) in the process of performing electromagnetic exposure.

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Пример 1Example 1

Пациент Т. 72 лет. Диагноз: Гипертоническая болезнь 2 стадии, стенокардия напряжения. АД 200 и 110 мм рт.ст.Patient T., 72 years old. Diagnosis: Stage 2 hypertension, exertional angina. HELL 200 and 110 mm Hg

Данные ФПГ-измерений в области ногтевой фаланги III пальца правой руки.The data of PPG measurements in the area of the nail phalanx of the third finger of the right hand.

TT ff бb PulsePulse AdAd аbut вat bb 0,80.8 0,10.1 0,710.71 76,176.1 745,1745.1 70,770.7 0,080.08 483,6483.6 ПТС=90,2%, гдеTitle = 90.2%, where Т - длительность цикла
f - время быстрого кровенаполнения
б - время подъема восходящей части
Pulse - частота пульса
Ad - амплитуда дифференциальной ФПГ
а - амплитуда быстрого кровенаполнения
в - время снижения нисходящей части
b - амплитуда максимального кровенаполнения
ПТС - показатель тонуса сосудов
T - cycle time
f - time of rapid blood supply
b - the ascending time of the ascending part
Pulse - heart rate
Ad - differential FPG amplitude
a - amplitude of rapid blood supply
at - time of the decline of the downward part
b - amplitude of maximum blood supply
PTS - an indicator of vascular tone

Показатель тонуса сосудов пациента (ПТС) существенно превышает норму.The patient's vascular tone index (PTS) is significantly higher than normal.

Фиг.1. Спонтанные колебания сосудов МЦР пациента Т. в диапазоне 10-30 Гц.Figure 1. Spontaneous fluctuations in the vessels of the ICR of patient T. in the range of 10-30 Hz.

На графике (фиг.1) определяется множество узкополосных пиков, занимающих практически весь диапазон 10-30 Гц и имеющих интенсивность 180000-100000 у.е.On the graph (figure 1), a lot of narrow-band peaks are determined, occupying almost the entire range of 10-30 Hz and having an intensity of 180,000-100,000 cu

Из представленных на графике узкополосных пиков выбран имеющий максимальную амплитуду - 180000 ед. (доминирующий), отмеченный символом М (Мах) у верхней границы графика (15 Гц).Of the narrow-band peaks shown on the graph, the one with the maximum amplitude of 180,000 units was selected. (dominant), marked with the symbol M (Max) at the upper boundary of the graph (15 Hz).

После 15-минутного воздействия переменным магнитным полем частотой 15 Гц и интенсивностью 25 мТл на область правой кисти ПТС (был 90,2% - стал 28,3%) и другие показатели ФПГ резко изменились в сторону нормализации:After a 15-minute exposure to an alternating magnetic field with a frequency of 15 Hz and an intensity of 25 mTl on the area of the right hand of the TCP (it was 90.2% - became 28.3%) and other PPG indicators changed sharply towards normalization:

TT ff бb PulsePulse AdAd аbut вat bb 0,80.8 0,120.12 0,220.22 76,376.3 1,841.84 0,180.18 0,570.57 0,30.3 ПТС=28,3%.Title = 28.3%.

Пример 2Example 2

Пациент Т. 47 лет. Практически здоров. ДифФПГ области ногтевой фаланги III пальца левой руки показала следующие результаты:Patient T., 47 years old. Almost healthy. DifFPG region of the nail phalanx of the third finger of the left hand showed the following results:

ТT ff αα PuisPuis AdAd aa ββ bb СреднееAverage 0,8310.831 0,1290.129 0,2620.262 72,272,2 14,0214.02 1,2521,252 0,5690.569 2,3512,351 ПТС=31,5%Title = 31.5%

Они свидетельствуют о нормальной функции МЦР, включая ПТС. При этом зафиксированы следующие частоты спонтанных колебаний сосудов МЦР (фиг.2).They indicate the normal function of the ICR, including TCP. In this case, the following frequencies of spontaneous oscillations of the vessels of the ICR were recorded (figure 2).

Фиг.2. Спонтанные колебания сосудов МЦР пациента Т. в диапазоне 10-30 Гц.Figure 2. Spontaneous fluctuations in the vessels of the ICR of patient T. in the range of 10-30 Hz.

На одной из частот (18 Гц) присутствующих на графике гармоник ДифФПГ сигнала (фиг.2) произведен 15-минутный сеанс вибрационного воздействия на область ладони левой руки. ДифФПГ исследуемого участка тканей зафиксировала следующие показатели:At one of the frequencies (18 Hz) present on the graph of the harmonics of the DifPH signal (Fig. 2), a 15-minute session of vibrational impact on the palm area of the left hand was performed. DifFPG of the studied tissue area recorded the following indicators:

ТT ff аbut PuisPuis AdAd aa ββ bb СреднееAverage 0,8420.842 0,1280.128 0,2590.259 71,271.2 8,628.62 0,7870.787 0,5840.584 1,4151,415 ПТС 30,7%Title 30.7%

Их сравнение с фоновыми констатирует небольшое снижение ПТС при адекватных изменениях прочих параметров.Their comparison with the background states a slight decrease in the TCP with adequate changes in other parameters.

Пример демонстрирует отсутствие эффекта повышения изначально нормального тонуса сосудов (ПТС=31,5%) при несоблюдении условий (п.3) о необходимости для этой цели воздействовать частотой, отличающейся от любой из представленных в гистограмме не менее чем на 1 Гц. В данном примере воздействие осуществлялось на частоте, присутствующей в гистограмме - 18 Гц (фиг.2).The example demonstrates the absence of the effect of increasing the initially normal vascular tone (PTS = 31.5%) if the conditions (paragraph 3) are not met about the need for this to be affected by a frequency that differs from any of the histograms by at least 1 Hz. In this example, the effect was carried out at a frequency present in the histogram - 18 Hz (figure 2).

Пример 3.Example 3

Пациент Н. 34 лет. Практически здоров. Исследования МЦР описанным ранее способом констатировали результаты, свидетельствующие об отсутствии патологических сдвигов:Patient N. 34 years. Almost healthy. Studies of ICR in the manner described earlier stated the results indicating the absence of pathological changes:

ТT ff αα PuisPuis AdAd aa ββ bb СреднееAverage 0,8950.895 0,1280.128 0,2840.284 67,167.1 7,577.57 0,7060.706 0,6110.611 1,2831,283 ПТС=31,8%Title = 31.8%

Фиг.3. Спонтанные колебания сосудов МЦР пациента Н. в диапазоне 10-30 Гц.Figure 3. Spontaneous oscillations of the vessels of the ICR of patient N. in the range of 10-30 Hz.

Спонтанные колебания сосудов МЦР представлены низкоамплитудными пиками, расположенными в нижнем отделе спектра наблюдения (фиг.3). 15-минутная вибрация на частоте 18 Гц (отсутствующей в частотном спектре) привела к резкому увеличению ПТС и адекватному степени увеличения сопротивления кровотоку прочих показателей ДифФПГ.Spontaneous oscillations of the vessels of the ICR are represented by low-amplitude peaks located in the lower part of the observation spectrum (figure 3). A 15-minute vibration at a frequency of 18 Hz (absent in the frequency spectrum) led to a sharp increase in PTS and an adequate degree of increase in blood flow resistance of other DifPH indicators.

ТT ff αα PuisPuis AdAd aa ββ bb СреднееAverage 0,8890.889 0,140.14 0,810.81 67,567.5 712,0712.0 58,858.8 0,080.08 463,63463.63 ПТС=91,0%Title = 91.0%

Пример иллюстрирует повышение изначально нормального тонуса сосудов (почти втрое) при воздействии ПеМП с частотой (18 Гц), отличающейся от представленных в гистограмме частот (10-11,5) не менее (более) чем на 1 Гц.The example illustrates an increase in the initially normal vascular tone (almost threefold) when exposed to PeMP with a frequency (18 Hz) that differs from the frequencies (10-11.5) presented in the histogram by no less than (more) than 1 Hz.

Claims (1)

Способ управления тонусом сосудов микроциркуляторного русла (МЦР), включающий локальное воздействие на исследуемую область переменным магнитным полем, отличающийся тем, что частоту воздействия магнитным полем выбирают из спектра частот спонтанных колебаний сосудов МЦР, ограниченного диапазоном 10-30 Гц; при этом для снижения повышенного тонуса воздействие осуществляют на доминирующей частоте, а для повышения тонуса воздействие осуществляют на частотах, отличающихся от частот зарегистрированного спектра спонтанных колебаний не менее чем на 1 Гц. A method for controlling the vascular tone of the microvasculature (ICR), including local exposure to the investigated area with an alternating magnetic field, characterized in that the frequency of exposure to the magnetic field is selected from the frequency spectrum of spontaneous oscillations of the ICR vessels, limited to a range of 10-30 Hz; in order to reduce the increased tone, the effect is carried out at the dominant frequency, and to increase the tone, the effect is carried out at frequencies different from the frequencies of the recorded spectrum of spontaneous oscillations by at least 1 Hz.
RU2008110389/14A 2008-03-20 2008-03-20 Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels RU2383369C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008110389/14A RU2383369C2 (en) 2008-03-20 2008-03-20 Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008110389/14A RU2383369C2 (en) 2008-03-20 2008-03-20 Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008110389A RU2008110389A (en) 2009-09-27
RU2383369C2 true RU2383369C2 (en) 2010-03-10

Family

ID=41168938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008110389/14A RU2383369C2 (en) 2008-03-20 2008-03-20 Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2383369C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476186C2 (en) * 2011-04-21 2013-02-27 Садулла Ибрагимович Абакаров Method of recovering blood flow in microcirculatory bed of vessels of prepared teeth pulp by impact with alternating magnetic field

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЕЛЯЕВ К.Р., МОРОЗОВ А.А. Коррекция фазовых искажений и обработка биомедицинских сигналов. Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение, 1993, 4, с.40-53. NAVRATIL L et al. Possible therapeutic applications of pulsed magnetic fields. Cas Lek Cesk. 1993 Oct 11; 132 (19): 590-594. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476186C2 (en) * 2011-04-21 2013-02-27 Садулла Ибрагимович Абакаров Method of recovering blood flow in microcirculatory bed of vessels of prepared teeth pulp by impact with alternating magnetic field

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008110389A (en) 2009-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU75314U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF VACUS OF MICROCIRCULATORY VESSELS VESSELS
Costa et al. Noise and poise: enhancement of postural complexity in the elderly with a stochastic-resonance–based therapy
JP3958353B2 (en) Method and apparatus for reducing the effects of ambient noise in electronic monitoring equipment
CN101170944B (en) Mobile diagnosis device
JP4050706B2 (en) Abnormal data erasing method and blood component analysis system using spectroscopy applied to the method
US8529459B2 (en) Processing of photoplethysmography signals
US20080167541A1 (en) Interference Suppression in Spectral Plethysmography
JPH05504084A (en) Monitor that analyzes pulse rate using photoplethysmography measurements
JP2003521984A (en) Method and apparatus for detecting biological parameters
JP2018525188A (en) Processing biological data
KR101746307B1 (en) Method and system for measuring oxyhemoglobin saturation in blood
CN101822863A (en) Emotion regulating device and method thereof
CN108596043A (en) The automatic method by stages of sleep of single lead EEG signals based on set empirical mode decomposition
CN107041838A (en) CPR Quality Feedback Control system based on pulse blood oxygen
JP2004248819A (en) Blood analyzer
JP6872758B2 (en) Methods and devices for hemodynamic characterization of neurological or compatible states by dynamic light scattering (DLS)
JP2007097615A (en) Cardiovascular function measuring system
JP2022534055A (en) Physiological parameter monitoring system
WO2019107246A1 (en) Biological information measurement device, biological information measurement program, and biological information measurement method
RU2383369C2 (en) Ter-asaturov's method of controlling tone of microcirculatory channel vessels
RU2006108885A (en) METHOD FOR NON-MEDICINAL CORRECTION OF PSYCHOEMOTIONAL, NEURO-HORMONAL AND IMMUNE HUMAN STATUS
KR20190092691A (en) System for analyzing and managing a stress using pulse wave
GB2477189A (en) In vivo determination of haemoglobin concentration in blood
JP6385839B2 (en) Pulse wave measuring device and pulse wave measuring method
Schubert et al. Analysis of arterial flowmotion in spinal cord injured and elderly subjects in an area at risk for the development of pressure sores

Legal Events

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

Effective date: 20110321