RU2776233C1 - Method for pre-nosology diagnosis of the state of the human autonomic nervous system - Google Patents

Method for pre-nosology diagnosis of the state of the human autonomic nervous system Download PDF

Info

Publication number
RU2776233C1
RU2776233C1 RU2021111326A RU2021111326A RU2776233C1 RU 2776233 C1 RU2776233 C1 RU 2776233C1 RU 2021111326 A RU2021111326 A RU 2021111326A RU 2021111326 A RU2021111326 A RU 2021111326A RU 2776233 C1 RU2776233 C1 RU 2776233C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
harmonics
hemisphere
value
state
nervous system
Prior art date
Application number
RU2021111326A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Анатольевич Шабанов
Александр Алексеевич Рыбченко
Елизавета Александровна Припатинская
Наталья Геннадьевна Плехова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2776233C1 publication Critical patent/RU2776233C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine and can be used for pre-nosology diagnosis of the state of the human autonomic nervous system. Two piezoelectric sensors of mechanical microvibrations are applied on the left and right in the area of parietotemporal leads. One frame of microvibrations with a duration of 163 seconds is recorded in the 0.13 to 27 Hz frequency band. The frequency harmonics for each hemisphere of the brain are subjected to spectral analysis. Spectral harmonics in the 2 to 16 Hz frequency band are isolated for the left hemisphere, summed, and averaged by amplitude. Spectral harmonics in the 0.17 to 1.54 Hz frequency band are isolated for the right hemisphere, summed, and averaged by amplitude. The autonomic index (AI) is obtained, being the ratio of the average sum of harmonics of the left hemisphere and the average sum of harmonics of the right hemisphere. At the AI value of 1.0 to 2.5, normotonia is determined. The AI value of 0.9 to 0.5 corresponds to minor, and less than 0.5 - pronounced vagotonia. The AI value of 2.5 to 4.5 corresponds to minor, and more than 4.5 - pronounced sympathicotonia.
EFFECT: method ensures timely, informative, and accurate assessment of the state of the human autonomic nervous system.
1 cl, 6 dwg, 6 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к проблемам выявления факторов риска заболеваний при обследовании относительно здоровых людей. Технический результат изобретения - своевременная, информативная и корректная оценка степени напряжения механизмов адаптации организма в условиях обитания конкретного индивидуума.The invention relates to the field of medicine, namely to the problems of identifying risk factors for diseases during examination of relatively healthy people. The technical result of the invention is a timely, informative and correct assessment of the degree of tension of the adaptation mechanisms of the organism in the living conditions of a particular individual.

Известен способ определения состояния здоровья человека и животных с определением поражения внутренних органов, заключающийся в регистрации топографического распределения одного из электрофизиологических параметров кожного покрова - электрокожного сопротивления симметричных кожных регионов, имеющих нервные вегетативные связи со всеми без исключения сегментами центральной нервной системы. Способ осуществляется при помощи устройства, включающего в себя ЭВМ и измерительные электроды, последующей математической обработке результатов измерений с расчетом критерия, количественной оценки состояния организма (RU 2156108 А61В 5/05, 1997); дополнительно с расчетом вегетативного индекса (ВИ) как отношение симпатических и парасимпатических механизмов регуляции RU 2391046 С1 А61В 5/053, 21.10.2008).There is a known method for determining the state of health of humans and animals with the determination of damage to internal organs, which consists in registering the topographic distribution of one of the electrophysiological parameters of the skin - electroskin resistance of symmetrical skin regions that have nervous vegetative connections with all segments of the central nervous system without exception. The method is carried out using a device that includes a computer and measuring electrodes, subsequent mathematical processing of the measurement results with the calculation of the criterion, quantitative assessment of the state of the body (RU 2156108 A61V 5/05, 1997); additionally with the calculation of the autonomic index (VI) as the ratio of sympathetic and parasympathetic mechanisms of regulation RU 2391046 C1 A61V 5/053, 10/21/2008).

У способа есть существенные недостатки, связанные с погрешностями в измерении состояния эпидермиса в экстремально жарких или холодных условиях, качества работы оператора при измерении кожных микрозон ушной раковины, что может существенно влиять на результаты проводимых измерений и в результате значительных ошибок в оценке состояния организма человека.The method has significant drawbacks associated with errors in measuring the state of the epidermis in extremely hot or cold conditions, the quality of the operator's work when measuring the skin microzones of the auricle, which can significantly affect the results of measurements and as a result of significant errors in assessing the state of the human body.

Известен способ оценки адаптационного риска в донозологической диагностике. RU 2586041 А61В 17/00 (2006.01). Изобретение относится к медицине, а именно к профилактической медицине и донозологической диагностике и может быть использовано для оценки и прогнозирования вероятных в адаптационном процессе неблагоприятных предпатологических отклонений в состоянии условно здоровых людей. Способ реализован на основании исследований P.M. Баевского по вариабельности сердечного ритма. В основе способа лежит формула отношения эрготропных и трофотропных центральных влияний на симпатические и парасимпатические механизмы регуляции сердечного ритма, характеризует степень напряжения адаптационных механизмов. При этом стресс индекс SI рассчитывался по формуле: SI=AMo/(2Mo*MxDMn), где Амо - (амплитуда моды) - это число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды, в % к объему выборки; вариационный размах MxDMn отражает степень вариативности значений кардиоинтервалов в исследуемом динамическом ряду, вычисляется по разности максимального (Мх) и минимального (Mn) значений кардиоинтервалов, выражается в мс; Мо, мода - это наиболее часто встречающееся в данном динамическом ряде значение кардиоинтервала, выражается в мс.A known method for assessing adaptive risk in prenosological diagnosis. RU 2586041 А61В 17/00 (2006.01). SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to preventive medicine and prenosological diagnostics, and can be used to evaluate and predict unfavorable prepathological deviations likely in the adaptation process in the state of conditionally healthy people. The method is implemented on the basis of research by P.M. Baevsky on heart rate variability. The method is based on the formula of the ratio of ergotropic and trophotropic central influences on the sympathetic and parasympathetic mechanisms of heart rate regulation, characterizes the degree of stress of adaptive mechanisms. In this case, the stress index SI was calculated by the formula: SI=AMo/(2Mo*MxDMn), where Amo - (mode amplitude) is the number of cardiointervals corresponding to the mode value, in % of the sample volume; the variational range MxDMn reflects the degree of variability of the values of cardiointervals in the studied dynamic series, is calculated by the difference between the maximum (Mx) and minimum (Mn) values of cardiointervals, expressed in ms; Mo, mode is the most common value of the cardio interval in this dynamic series, expressed in ms.

К недостаткам способа можно отнести то, что индекс SI рассчитан по вариабельности сердечного ритма в основном для работы с практически здоровыми людьми, при патологии сердечно сосудистой системы появляются значительные погрешности в определении напряжения адаптационных механизмов.The disadvantages of the method include the fact that the SI index is calculated from heart rate variability, mainly for working with practically healthy people, with pathology of the cardiovascular system, significant errors appear in determining the tension of adaptive mechanisms.

Наиболее близким к заявляемому способу является работа, где опубликован способ расчета вегетативного индекса (ВИ) на основе спектрального анализа биоэлектрической активности головного мозга. Способ реализуется путем регистрации магнитоэнцефалограммы с помощью аппарата «МЭГИ-01» (Шабанов Г.А., Максимов А.Л., Рыбченко А.А. Функционально-топическая диагностика организма человека на основе анализа ритмической активности головного мозга. - Владивосток: Дальнаука, 2011. - 206 с.). Аппарат магнитоэнцефалограф индукционный МЭГИ-01 заявлен как полезная модель (Патент на полезную модель №72395. Заявка №2007145888. Приоритет от 3 декабря 2007 г. Магнитоэнцефалографический спектральный анализатор сумматор биопотенциалов головного мозга человека. Авторы: Лебедев Ю.А., Шабанов Г.А., Рыбченко А.А., Максимов А.Л. ГУ РЧ МНИЦ «АРКТИКА» ДВО РАН, директор Максимов А.Л. Опубликовано: 20.04.2008 года Бюл. №11).Closest to the claimed method is the work, which published a method for calculating the vegetative index (VI) based on spectral analysis of the bioelectrical activity of the brain. The method is implemented by registering a magnetoencephalogram using the MEGI-01 apparatus (Shabanov G.A., Maksimov A.L., Rybchenko A.A. Functional and topical diagnostics of the human body based on the analysis of the rhythmic activity of the brain. - Vladivostok: Dalnauka, 2011. - 206 p.). The induction magnetoencephalograph apparatus MEGI-01 is declared as a useful model (Utility model patent No. 72395. Application No. 2007145888. Priority dated December 3, 2007. Magnetoencephalographic spectral analyzer adder of human brain biopotentials. Authors: Lebedev Yu.A., Shabanov G.A. ., Rybchenko A.A., Maksimov A.L. GU RF MRC "ARCTICA" FEB RAS, director Maksimov A.L. Published: 20.04.2008 Bull. No. 11).

Для выявления координат очагов патологически усиленного возбуждения перед началом снятия первого кадра пациенту проводят фотостимуляцию через светодиодные очки на оба глаза, при этом подаются вспышки возрастающих частот от 6,95 до 13,5 Гц, всего 24 частоты. Магнитоэнцефалографические датчики аппарата МЭГИ-01 надеваются на голову обследуемого непосредственно перед снятием информации. Стандартная процедура обследования - 5 кадров информации по 160 сек каждый кадр. Каждый кадр снимается в положении сидя с закрытыми глазами в полном покое. Соответственно полученных данных вычисляют вегетативный индекс (ВИ), который характеризует баланс эрготропных и трофотропных центральных влияний, контролирующих преимущественно адренергические и холинергические связи. На сегментарной матрице базовые функции F1-F3, характеризуют тоническую активность рефлекторных звеньев с адренорецепторами гладкой мускулатуры органов, артерий, вен. Базовые функции F5-F7 - рефлекторные звенья преимущественно с М-холинорецепторами гладкой мускулатуры, эпителиев желез, выстилок внутренних органов. Значение ВИ представлено как соотношение параметров (F1+F2+F3)/(F5+F6+F7), при балансе этих влияний это отношение близко к 1. При симпатикотонии - индекс увеличивается до десятка единиц, при ваготонии падает меньше единицы.To identify the coordinates of the foci of pathologically enhanced excitation, before the start of taking the first frame, the patient is subjected to photostimulation through LED glasses on both eyes, while flashes of increasing frequencies from 6.95 to 13.5 Hz are applied, in total 24 frequencies. Magnetoencephalographic sensors of the MEGI-01 apparatus are put on the head of the subject immediately before information is taken. The standard examination procedure is 5 frames of information for 160 seconds each frame. Each frame is shot in a sitting position with closed eyes in complete peace. According to the data obtained, the vegetative index (VI) is calculated, which characterizes the balance of ergotropic and trophotropic central influences that control predominantly adrenergic and cholinergic connections. On the segmental matrix, the basic functions of F1-F3 characterize the tonic activity of reflex links with adrenoreceptors of the smooth muscles of organs, arteries, and veins. The basic functions of F5-F7 are reflex links mainly with M-cholinergic receptors of smooth muscles, gland epithelium, and linings of internal organs. The VI value is presented as the ratio of the parameters (F1+F2+F3)/(F5+F6+F7), with a balance of these influences, this ratio is close to 1. With sympathicotonia, the index increases to ten units, with vagotonia it falls below one.

К недостаткам способа можно отнести то, что необходимо снять 5 кадров информации по 160 сек и критерии значения ВИ представлены в небольшом субъективном диапазоне.The disadvantages of the method include the fact that it is necessary to remove 5 frames of information for 160 seconds and the criteria for the value of VI are presented in a small subjective range.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение выражается в обеспечении возможности количественной оценки соотношения активности симпато-адреналовой и парасимпатической системы организма человека и на этой основе повышении достоверности оценки состояния его здоровья.The task to be solved by the claimed solution is expressed in providing the possibility of a quantitative assessment of the ratio of the activity of the sympathetic-adrenal and parasympathetic systems of the human body and, on this basis, increasing the reliability of assessing the state of his health.

Технический результат изобретения - повышение точности оценки состояния вегетативной нервной системы человека с целью определения напряжения адаптационных механизмов.The technical result of the invention is to increase the accuracy of assessing the state of the human autonomic nervous system in order to determine the stress of adaptive mechanisms.

Для достижения поставленной цели способ оценки состояния организма человека, включающий регистрацию и спектральный анализ биоэлектрической активности головного мозга, отличается тем, что используют спектральный анализ ритмической активности механических микровибраций головного мозга по одному информационному кадру длительностью 163 секунды, при этом рассчитывается параметр суммарной активности амплитуд спектральных гармоник левого полушария в полосе частот от 2,0 до 16 Гц и ответственных за активацию эрготропных центральных влияний на симпатические центры вегетативной нервной системы и рассчитывается параметр суммарной активности амплитуд спектральных гармоник правого полушария в полосе частот от 0,17 до 1,54 Гц и ответственных за активацию трофотропных центральных влияний на парасимпатические центры вегетативной нервной системы, а величину их отношения используют как критерий количественной оценки состояния вегетативной нервной системы и здоровья человека, при этом, для лиц старше 17 лет, значения критерия 1,0-2,5 соответствуют нормотонии, сбалансированности адаптационных реакций и оптимальном состоянии здоровья, при этом, значения критерия 2,5-4,5 соответствуют незначительной симпатикотонии, напряженности адаптационных реакций и наличию угрозы здоровью, при этом, значения критерия более 4,5 соответствуют выраженной симпатикотонии, выраженному напряжению и/или срыву адаптационных реакций и наличию выраженной угрозы здоровью, при этом, значения критерия 0,9-0,5 соответствуют незначительной ваготонии, угнетенности адаптационных реакций и наличию угрозы здоровью, при этом, значения критерия менее 0,5 соответствуют выраженной ваготонии, астенизации организма, выраженному угнетении адаптационных реакций и наличию выраженной угрозы здоровью.To achieve this goal, the method for assessing the state of the human body, including registration and spectral analysis of the bioelectrical activity of the brain, differs in that the spectral analysis of the rhythmic activity of the mechanical microvibrations of the brain is used for one information frame lasting 163 seconds, while the parameter of the total activity of the amplitudes of the spectral harmonics is calculated of the left hemisphere in the frequency band from 2.0 to 16 Hz and responsible for the activation of ergotropic central influences on the sympathetic centers of the autonomic nervous system, and the parameter of the total activity of the amplitudes of the spectral harmonics of the right hemisphere in the frequency band from 0.17 to 1.54 Hz and responsible for activation of trophotropic central influences on the parasympathetic centers of the autonomic nervous system, and the value of their ratio is used as a criterion for quantifying the state of the autonomic nervous system and human health, while for people over 17 years, the values of the criterion 1.0-2.5 correspond to normotension, the balance of adaptive reactions and the optimal state of health, while the values of the criterion 2.5-4.5 correspond to slight sympathicotonia, the intensity of adaptive reactions and the presence of a threat to health, while the values criteria of more than 4.5 correspond to severe sympathicotonia, severe tension and / or disruption of adaptive reactions and the presence of a pronounced threat to health, while the values of the criterion 0.9-0.5 correspond to slight vagotonia, depression of adaptive reactions and the presence of a threat to health, while, Criterion values less than 0.5 correspond to severe vagotonia, asthenization of the body, severe inhibition of adaptive reactions and the presence of a pronounced threat to health.

Сравнение признаков заявленного решения с признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".Comparison of the features of the claimed solution with the features of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty".

Признаки отличительной части формулы изобретения:Features of the distinctive part of the claims:

Признак «рассчитывается параметр суммарной активности амплитуд спектральных гармоник левого полушария в полосе частот от 2,0 до 16 Гц и ответственных за активацию эрготропных центральных влияний на симпатические центры вегетативной нервной системы» иThe sign "calculates the parameter of the total activity of the amplitudes of the spectral harmonics of the left hemisphere in the frequency band from 2.0 to 16 Hz and is responsible for the activation of ergotropic central influences on the sympathetic centers of the autonomic nervous system" and

признак «рассчитывается параметр суммарной активности амплитуд спектральных гармоник правого полушария в полосе частот от 0,17 до 1,54 Гц и ответственных за активацию трофотропных центральных влияний на парасимпатические центры вегетативной нервной системы»,the sign “the parameter of the total activity of the amplitudes of the spectral harmonics of the right hemisphere is calculated in the frequency band from 0.17 to 1.54 Hz and responsible for the activation of trophotropic central influences on the parasympathetic centers of the autonomic nervous system”,

что уточняет диапазон характеристик частот спектрального анализа в отличие от прототипа, где математический анализ проводился без учета активности левого и правого полушария, проводящего спектральный анализ во всем диапазоне работы прибора от 27 до 0,13 Гц, что значительно повышает точность определения состояния организма человека.which clarifies the range of frequency characteristics of spectral analysis, in contrast to the prototype, where mathematical analysis was carried out without taking into account the activity of the left and right hemispheres, which conducts spectral analysis in the entire range of the device from 27 to 0.13 Hz, which significantly increases the accuracy of determining the state of the human body.

Признак «регистрация и спектральный анализ механических микровибраций головного мозга велся по одному информационному кадру длительностью 163 секунд» в отличие от прототипа, где регистрация велась в течение 5 кадров, т.е. 15 минут, что позволяет значительно расширить области применения заявленного способа в медицине, например проведение различных функциональных проб. Такое снижение времени регистрации стало возможным из-за высокой надежности регистрации механических микровибраций головного мозга.The sign "registration and spectral analysis of the mechanical microvibrations of the brain was carried out on one information frame lasting 163 seconds" in contrast to the prototype, where the registration was carried out for 5 frames, i.e. 15 minutes, which allows you to significantly expand the scope of the claimed method in medicine, for example, conducting various functional tests. Such a decrease in the registration time became possible due to the high reliability of registration of mechanical microvibrations of the brain.

Признак «для лиц старше 17 лет, значения критерия 1,0-2,5 соответствуют нормотонии, сбалансированности адаптационных реакций и оптимальном состоянии здоровья, при этом, значения критерия 2,5-4,5 соответствуют незначительной симпатикотонии, напряженности адаптационных реакций и наличию угрозы здоровью, при этом, значения критерия более 4,5 соответствуют выраженной симпатикотонии, выраженному напряжению и/или срыву адаптационных реакций и наличию выраженной угрозы здоровью, при этом, значения критерия 0,9-0,5 соответствуют незначительной ваготонии, угнетенности адаптационных реакций и наличию угрозы здоровью, при этом, значения критерия менее 0,5 соответствуют выраженной ваготонии, астенизации организма, выраженному угнетении адаптационных реакций и наличию выраженной угрозы здоровью».The sign “for persons over 17 years of age, the values of the criterion 1.0-2.5 correspond to normotonia, the balance of adaptive reactions and the optimal state of health, while the values of the criterion 2.5-4.5 correspond to slight sympathicotonia, the tension of adaptive reactions and the presence of a threat health, while the values of the criterion of more than 4.5 correspond to severe sympathicotonia, severe stress and / or disruption of adaptive reactions and the presence of a pronounced threat to health, while the values of the criterion 0.9-0.5 correspond to slight vagotonia, depression of adaptive reactions and the presence threats to health, while the values of the criterion less than 0.5 correspond to severe vagotonia, asthenization of the body, pronounced inhibition of adaptive reactions and the presence of a pronounced threat to health.

Представленное решение дает возможность по количественной величине полученного критерия получить оценку о различных уровнях состояния вегетативной нервной системы и здоровья человека.The presented solution makes it possible, by the quantitative value of the obtained criterion, to obtain an assessment of the various levels of the state of the autonomic nervous system and human health.

Заявленный способ осуществляется следующим образом. Пациента усаживают в кресло, на голову для стерильности одевают одноразовую шапочку. Накладывают в область височно-теменных отведений два пьезоэлектрических датчика механических микровибраций на левое и правое полушарие. Голову укладывают на упор, во время записи человек сидит неподвижно. Запись одного кадра микровибраций головы проводят 163 сек в полосе частот от 0,13 до 27 Гц. Далее проводят математическую обработку сигнала - спектральный анализ с выделением не менее 4200 частотных гармоник по каждому полушарию. Выделяют из массива левого полушария спектральные гармоники в полосе частот от 2 до 16 Гц и суммируют и усредняют по амплитуде, выделяют из массива правого полушария спектральные гармоники в полосе частот от 0,17 до 1,54 Гц и суммируют по амплитуде. Для получения вегетативного индекса ВИ берут отношение первой части суммы гармоник с левого полушария ко второй части суммы гармоник с правого полушария. Эти два параметра соответствуют физиологической активности симпатического и блуждающего нервов и соответствующих центров нервной системы. Вегетативный индекс ВИ выводят на экран. Далее определяют состояние организма человека, при этом, если ВИ принимает значения от 1 до 2,5 ед., делают заключение о сбалансированности адаптационных реакций организма - нормотония, состояние оптимальное для здоровья; или принимает значения от 2,5 до 4,5 ед., делают заключение о незначительном напряжении симпатического тонуса - симпатикотония, напряжении механизмов адаптации, угроза здоровью; или принимает значения более 4,5 ед., делают заключение о выраженном напряжении симпатического тонуса - выраженная симпатикотония, срыв механизмов адаптации, выраженная угроза здоровью; или принимает значения от 0,9 до 0,7 ед., делают заключение о незначительной ваготонии, угнетении механизмов адаптации, угроза здоровью; или принимает значения менее 0,7 ед., делают заключение о выраженной ваготонии (астеническом состоянии), выраженном угнетении механизмов адаптации, выраженной угрозе здоровью.The claimed method is carried out as follows. The patient is seated in a chair, a disposable cap is put on his head for sterility. Two piezoelectric sensors of mechanical microvibrations are placed in the region of temporal-parietal leads on the left and right hemispheres. The head is placed on the stop, during the recording the person sits motionless. The recording of one frame of head microvibrations is carried out for 163 seconds in the frequency band from 0.13 to 27 Hz. Next, mathematical processing of the signal is carried out - spectral analysis with the selection of at least 4200 frequency harmonics for each hemisphere. Spectral harmonics in the frequency band from 2 to 16 Hz are selected from the array of the left hemisphere and summed and averaged over amplitude, spectral harmonics are isolated from the array of the right hemisphere in the frequency band from 0.17 to 1.54 Hz and summed over amplitude. To obtain the vegetative VI index, the ratio of the first part of the sum of harmonics from the left hemisphere to the second part of the sum of harmonics from the right hemisphere is taken. These two parameters correspond to the physiological activity of the sympathetic and vagus nerves and the corresponding centers of the nervous system. The vegetative VI index is displayed. Next, the state of the human body is determined, while if VI takes values from 1 to 2.5 units, a conclusion is made about the balance of the adaptive reactions of the body - normotonia, the state is optimal for health; or takes values from 2.5 to 4.5 units, make a conclusion about a slight tension of the sympathetic tone - sympathicotonia, tension of adaptation mechanisms, a threat to health; or takes values of more than 4.5 units, make a conclusion about the pronounced tension of the sympathetic tone - pronounced sympathicotonia, disruption of adaptation mechanisms, a pronounced threat to health; or takes values from 0.9 to 0.7 units, make a conclusion about a slight vagotonia, inhibition of adaptation mechanisms, a threat to health; or takes values less than 0.7 units, make a conclusion about severe vagotonia (asthenic condition), pronounced inhibition of adaptation mechanisms, pronounced threat to health.

Примеры выполнения:Execution examples:

Показатели практически здорового пациента - «А», 45 лет, представлены на фиг. 1. Наблюдение велось с 17.09.2020 по 28.09.2020 года. Всего 9 замеров. ВИ средний = 1,00. Это соответствует нормотонии - сбалансированности реакций симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, нормальным адаптационным реакциям, оптимальному состоянию для здоровья.Indicators of a practically healthy patient - "A", 45 years old, are presented in Fig. 1. The observation was carried out from September 17, 2020 to September 28, 2020. There are 9 measurements in total. VI mean = 1.00. This corresponds to normotonia - the balance of reactions of the sympathetic and parasympathetic divisions of the autonomic nervous system, normal adaptive reactions, and the optimal state of health.

Верификация состояния проводилась с помощью метода кардиоинтервалографии по методике P.M. Баевского, анкетирования, измерения АД, частоты пульса. Показания ВИ полностью соотносится с состоянием организма, полученными альтернативными методами.Verification of the condition was carried out using the method of cardiointervalography according to the method of P.M. Baevsky, questioning, measurement of blood pressure, pulse rate. VI indications are fully correlated with the state of the body, obtained by alternative methods.

На фиг. 2 показана гистограмма наблюдения во времени ВИ человека «В» (37 лет) с неустойчивым артериальным давлением, склонному к эпизодическому повышению АД. Наблюдение велось с 06.02.2017 по 06.03.2020 года. Всего 27 замеров. ВИ средний = 3,2. Это соответствует симпатикотонии - незначительному напряжению симпатического тонуса нервной системы, незначительному напряжению адаптационных реакций, вероятна угроза здоровью.In FIG. Figure 2 shows a histogram of observation over time of VI of person "B" (37 years old) with unstable blood pressure, prone to episodic increase in blood pressure. The observation was carried out from 02/06/2017 to 03/06/2020. There are 27 measurements in total. VI average = 3.2. This corresponds to sympathicotonia - a slight tension of the sympathetic tone of the nervous system, a slight tension of adaptive reactions, a threat to health is likely.

Верификация состояния проводилась с помощью метода кардиоинтервалографии по методике Р.М. Баевского, анкетирования, измерения АД и частоты пульса. Показания ВИ полностью соотносится с сотоянием организма, полученным альтернативными методами.Verification of the condition was carried out using the method of cardiointervalography according to the method of R.M. Baevsky, questioning, measurement of blood pressure and pulse rate. VI indications fully correlate with the state of the body obtained by alternative methods.

На фиг. 3 показана гистограмма наблюдения во времени ВИ человека «С» (53 года) со стойким повышением, неустойчивостью артериального давления, приступами тахикардии. Пациент ежедневно принимает фармакологический препарат ЭНАП, при приступах тахикардии - АНАПРИЛИН. Наблюдение велось с 03.05.2018 по 01.06.2018 года. Всего 33 замера. ВИ средний = 5,1. Это соответствует выраженной симпатикотонии - напряжению симпатического тонуса нервной системы, напряжению адаптационных реакций, состоянию с выраженной угрозой здоровью.In FIG. Figure 3 shows a histogram of observation over time of VI of a person "C" (53 years old) with a persistent increase, instability of blood pressure, tachycardia attacks. The patient daily takes the pharmacological drug ENAP, with attacks of tachycardia - ANAPRILIN. The observation was carried out from 05/03/2018 to 06/01/2018. There are 33 measurements in total. VI mean = 5.1. This corresponds to a pronounced sympathicotonia - tension of the sympathetic tone of the nervous system, tension of adaptive reactions, a state with a pronounced threat to health.

Верификация состояния проводилась с помощью метода кардиоинтервалографии по методике Р.М. Баевского, анкетирования, измерения АД и частоты пульса. Показания ВИ полностью соотносится с сотоянием организма, полученным альтернативными методами.Verification of the condition was carried out using the method of cardiointervalography according to the method of R.M. Baevsky, questioning, measurement of blood pressure and pulse rate. VI indications fully correlate with the state of the body obtained by alternative methods.

На фиг. 4 показана гистограмма наблюдения во времени ВИ человека «G» с вегетососудистой дистонией, астеническими проявлениями (47 лет). Наблюдение велось 5.06.2007 года. Всего 5 замеров. ВИ средний равен 0,55. Это соответствует незначительной ваготонии - преобладании парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, снижении адаптационных реакций, состоянию с угрозой здоровью.In FIG. 4 shows a histogram of observation over time of VI of a person "G" with vegetovascular dystonia, asthenic manifestations (47 years). The observation was carried out on June 5, 2007. Only 5 measurements. VI average is 0.55. This corresponds to a slight vagotonia - the predominance of the parasympathetic division of the autonomic nervous system, a decrease in adaptive reactions, and a state of health threat.

После стрессирующего фактора 31.01.2005 г, когда ВИ повышался до 4,5 единиц - напряжение механизмов адаптации, наблюдался срыв механизмов регуляции со снижением ВИ до значений 1,0-1,5 ед. Состояние выраженной ваготонии, срыва механизмов адаптации наблюдалось стойко до 25.10.2006 г., объективно сопровождалось низкими цифрами АД. Это состояние с выраженной угрозой здоровью.After the stress factor on January 31, 2005, when VI increased to 4.5 units - the stress of adaptation mechanisms, there was a breakdown of the regulation mechanisms with a decrease in VI to values of 1.0-1.5 units. The state of pronounced vagotonia, disruption of adaptation mechanisms was observed steadily until October 25, 2006, objectively accompanied by low blood pressure. This is a severe health hazard.

Верификация состояния проводилась с помощью метода кардиоинтервалографии по методике Р.М. Баевского, анкетирования, измерения АД, частоты пульса. Показания ВИ полностью соотносится с сотоянием организма, полученным альтернативными методами.Verification of the condition was carried out using the method of cardiointervalography according to the method of R.M. Baevsky, questioning, measurement of blood pressure, pulse rate. VI indications fully correlate with the state of the body obtained by alternative methods.

На фиг. 5 показана гистограмма наблюдения во времени ВИ человека «Y» с вегетососудистой дистонией, астеническими прявлениями (45 лет). Наблюдение велось 9.06.2020 по 14.10.2020 года. Всего 29 замеров. ВИ средний равен 0,45. Это соответствует выраженной ваготонии - преобладании парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, снижении адаптационных реакций, астенизацией организма, состоянию с угрозой здоровью.In FIG. 5 shows a histogram of observation in time of VI of a person "Y" with vegetovascular dystonia, asthenic manifestations (45 years). The observation was carried out from 06/09/2020 to 10/14/2020. There are 29 measurements in total. VI average is 0.45. This corresponds to a pronounced vagotonia - the predominance of the parasympathetic division of the autonomic nervous system, a decrease in adaptive reactions, asthenization of the body, and a state of health threat.

Верификация состояния проводилась с помощью метода кардиоинтервалографии по методике Р.М. Баевского, анкетирования, измерения АД, частоты пульса. Показания ВИ полностью соотносится с сотоянием организма, полученным альтернативными методами.Verification of the condition was carried out using the method of cardiointervalography according to the method of R.M. Baevsky, questioning, measurement of blood pressure, pulse rate. VI indications fully correlate with the state of the body obtained by alternative methods.

На фиг. 6 показано исследование динамики ВИ у практически здорового человека с нормальными физиологическими реакциями вегетативной нервной системы, после воздействия стрессирующего фактора - физиологической нагрузки (20 приседаний). Возраст 39 лет. На графике видно, что до воздействия стресса (1-3 кадр) ВИ составлял 3,0 ед. - нормотония. После воздействия стресса (4-6 кадры) наблюдалось повышение ВИ до значений 5,5 ед - симпатикотония, напряжение механизмов адаптации. Далее симпатическая реакция сменяется успокоением (7-9 кадры). ВИ доходит до значений 2,7 ед. После успокоения вегетативных реакций ВИ выходит на новый уровень вегетативной регуляции - ВИ = 2,8 ед. и ниже. График ВИ адекватно отражает классическую картину известной двухфазной реакции систем вегетативной регуляции на физиологическую нагрузку.In FIG. Figure 6 shows a study of the dynamics of VI in a practically healthy person with normal physiological reactions of the autonomic nervous system, after exposure to a stressor - a physiological load (20 squats). Age 39 years. The graph shows that before exposure to stress (frame 1-3) VI was 3.0 units. - normotonia. After exposure to stress (frames 4-6), an increase in VI to values of 5.5 units was observed - sympathicotonia, tension of adaptation mechanisms. Further, the sympathetic reaction is replaced by sedation (frames 7-9). VI reaches values of 2.7 units. After the vegetative reactions calm down, VI reaches a new level of autonomic regulation - VI = 2.8 units. and below. The VI graph adequately reflects the classical picture of the well-known two-phase response of autonomic regulation systems to physiological stress.

Представленные примеры использования ВИ для оценки состояния механизмов вегетативной регуляции организма показывают их корректность по отношению к альтернативным методам исследования, высокую информативность, простоту съема информации в условиях длительного мониторинга. Способ измерения ВИ удобен для оценки напряжения механизмов адаптации организма человека и может быть испльзован в системах оценки состояния здоровья, массовых скрининговых системах, системах наблюдения за оператором при выполнении работ, требующих высокой ответственности, изучения тренированности спортсменов.The presented examples of the use of VI for assessing the state of the mechanisms of autonomic regulation of the body show their correctness in relation to alternative methods of research, high information content, ease of retrieval of information in conditions of long-term monitoring. The VI measurement method is convenient for assessing the tension of the adaptation mechanisms of the human body and can be used in health assessment systems, mass screening systems, systems for monitoring the operator when performing work that requires high responsibility, studying the fitness of athletes.

Claims (1)

Способ донозологической диагностики состояния вегетативной нервной системы человека, включающий регистрацию и спектральный анализ биоэлектрической активности головного мозга, отличающийся тем, что накладывают в область височно-теменных отведений два пьезоэлектрических датчика механических микровибраций слева и справа, производят запись одного кадра микровибраций длительностью 163 сек в полосе частот от 0,13 до 27 Гц, далее проводят спектральный анализ частотных гармоник по каждому полушарию головного мозга, выделяют для левого полушария спектральные гармоники в полосе частот от 2 до 16 Гц, суммируют их и усредняют по амплитуде, выделяют для правого полушария спектральные гармоники в полосе частот от 0,17 до 1,54 Гц, суммируют их и усредняют по амплитуде, далее получают вегетативный индекс (ВИ) - отношение усредненной суммы гармоник левого полушария к усредненной сумме гармоник правого полушария, и при значении ВИ 1,0-2,5 определяют нормотонию, значение ВИ 0,9-0,5 соответствует незначительной, а значение менее 0,5 выраженной ваготонии, значение ВИ 2,5-4,5 соответствует незначительной симпатикотонии, а значение более 4,5 выраженной.A method for prenosological diagnostics of the state of the human autonomic nervous system, including registration and spectral analysis of the bioelectrical activity of the brain, characterized in that two piezoelectric sensors of mechanical microvibrations are applied to the area of the temporo-parietal leads on the left and right, one frame of microvibrations is recorded with a duration of 163 seconds in the frequency band from 0.13 to 27 Hz, then a spectral analysis of frequency harmonics is carried out for each hemisphere of the brain, spectral harmonics are isolated for the left hemisphere in the frequency band from 2 to 16 Hz, they are summed and averaged over amplitude, spectral harmonics are isolated for the right hemisphere in the band frequencies from 0.17 to 1.54 Hz, sum them up and average in amplitude, then get the vegetative index (VI) - the ratio of the average sum of the harmonics of the left hemisphere to the average sum of the harmonics of the right hemisphere, and with the value of VI 1.0-2.5 determine normotonia, the value of VI 0.9-0.5 corresponds to insignificant spruce, and the value of less than 0.5 is pronounced vagotonia, the value of VI 2.5-4.5 corresponds to slight sympathicotonia, and the value of more than 4.5 is pronounced.
RU2021111326A 2021-04-20 Method for pre-nosology diagnosis of the state of the human autonomic nervous system RU2776233C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776233C1 true RU2776233C1 (en) 2022-07-14

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020198469A1 (en) * 1999-09-23 2002-12-26 Keith Bridger Brain assessment monitor
RU72395U1 (en) * 2007-12-03 2008-04-20 Государственное Учреждение Российская Часть Международный Научно-Исследовательский Центр "Арктика" Дво Ран (Гу Рч Мниц "Арктика" Дво Ран) MAGNETOENCEPHALOGRAPHIC SPECTRAL ANALYZER-SUMMER OF HUMAN BRAIN BIO-POTENTIALS
RU2391046C1 (en) * 2008-10-21 2010-06-10 Государственное учреждение "Российская часть международного научно-исследовательского центра "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук ( МНИЦ "Арктика" ДВО РАН) Method of estimation of human body state
RU2586041C2 (en) * 2014-01-21 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) Method for assessing adaptation risk in prenosological diagnostics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020198469A1 (en) * 1999-09-23 2002-12-26 Keith Bridger Brain assessment monitor
RU72395U1 (en) * 2007-12-03 2008-04-20 Государственное Учреждение Российская Часть Международный Научно-Исследовательский Центр "Арктика" Дво Ран (Гу Рч Мниц "Арктика" Дво Ран) MAGNETOENCEPHALOGRAPHIC SPECTRAL ANALYZER-SUMMER OF HUMAN BRAIN BIO-POTENTIALS
RU2391046C1 (en) * 2008-10-21 2010-06-10 Государственное учреждение "Российская часть международного научно-исследовательского центра "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук ( МНИЦ "Арктика" ДВО РАН) Method of estimation of human body state
RU2586041C2 (en) * 2014-01-21 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук (ГНЦ РФ - ИМБП РАН) Method for assessing adaptation risk in prenosological diagnostics

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ШАБАНОВ Г.А. Регистрация микровибраций головного мозга человека как основа новых медицинских технологий. Материалы XIII международной научной конференции "Системный анализ в медицине" Благовещенск 2019, стр. 42-45. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maixner et al. Potential autonomic risk factors for chronic TMD: descriptive data and empirically identified domains from the OPPERA case-control study
Masroor et al. Heart rate variability following combined aerobic and resistance training in sedentary hypertensive women: a randomised control trial
Petković et al. Adaptive neuro-fuzzy estimation of autonomic nervous system parameters effect on heart rate variability
US5626627A (en) Electroconvulsive therapy method using ICTAL EEG data as an indicator of ECT seizure adequacy
Andrich et al. Autonomic nervous system function in Huntington's disease
KR102089137B1 (en) EEG based cognitive function assessment device
KR20180116184A (en) Autonomic Balance and Controllability Diagram
KR102068401B1 (en) EEG, PPG based Depression assessment device
Bhaskar et al. Assessment of cardiac autonomic tone following long sudarshan kriya yoga in art of living practitioners
Choi et al. Declining trends of heart rate variability according to aging in healthy Asian adults
Muralikrishnan et al. Heart rate variability in normotensive subjects with family history of hypertension
van Fenema et al. A pilot study evaluating the physiological parameters of performance-induced stress in undergraduate music students
RU2776233C1 (en) Method for pre-nosology diagnosis of the state of the human autonomic nervous system
Ifuku et al. Regulation of cardiac function during a cold pressor test in athletes and untrained subjects
Löllgen et al. The deep breathing test: Median‐based expiration–inspiration difference is the measure of choice
RU2781872C1 (en) Method for assessment of condition of human body
Krause et al. Evaluating heart rate variability with 10 second multichannel electrocardiograms in a large population-based sample
Laskar et al. Heart rate variability in response to psychological test in hand-arm vibration syndrome patients assessed by frequency domain analysis
Tseng et al. Spectral characteristics of heart rate variability in noise exposure
RU2391046C1 (en) Method of estimation of human body state
Kuřátková et al. The Influence of False Cardiac Feedback on Autonomic Markers of Arousal
Patil et al. Stress detection using heart rate variability
RU2585237C2 (en) Method of determining overtraining and/or high level of sports stress in athletes based on assessment of colour spectrum for vegetative regulation of heart rate during night sleep during holter monitoring
Nakamura et al. 12 Physiological Variables
Liu Heart rate variability over three days relates to body mass index but not aerobic fitness in adult women