RU2781872C1 - Method for assessment of condition of human body - Google Patents

Method for assessment of condition of human body Download PDF

Info

Publication number
RU2781872C1
RU2781872C1 RU2021129649A RU2021129649A RU2781872C1 RU 2781872 C1 RU2781872 C1 RU 2781872C1 RU 2021129649 A RU2021129649 A RU 2021129649A RU 2021129649 A RU2021129649 A RU 2021129649A RU 2781872 C1 RU2781872 C1 RU 2781872C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
units
spectrum
ihi
human body
healthy
Prior art date
Application number
RU2021129649A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Анатольевич Шабанов
Александр Алексеевич Рыбченко
Елена Валентиновна Пегова
Галина Анатольевна Меркулова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2781872C1 publication Critical patent/RU2781872C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to the field of medicine, namely to diagnostic methods; it can be used for assessment of a condition of a human body. Registration and spectral analysis of bioelectric activity of the brain are carried out by acoustic-encephalography (hereinafter – AEG) with subsequent processing of measurement results with the calculation of a criterion for quantitative assessment of the condition of the human body. AEG sensors are installed in the temporoparietal region of left and right hemispheres of the brain. Micro-vibrations of the head are recorded with a recording time of 160 sec in a frequency band from 0.13 to 27 Hz, then, spectral analysis is performed with the allocation of 12,600 frequency harmonics for each hemisphere, while dividing the spectrum into 5 frequency sections: 13.5-27 Hz, 6.9-13.5 Hz, 3.4-6.9 Hz, 1.7-3.4 Hz, 0.13-1.7 Hz. Moreover, a weighting coefficient (Si) for each frequency section is respectively equal to: 2, 5, 7, 6, 3. A value of asymmetry of amplitudes of envelopes of the spectrum of right and left hemispheres is calculated for each frequency section. Amplitudes of envelopes of the spectrum of right and left hemispheres obtained for each section are summed up and multiplied by the weighting coefficient (Si). Then, the search for decentralization zones is carried out by counting a number of spectral harmonics (h) with minimum values (m) of the amplitude of the spectrum in both hemispheres, where m ≤ 0.05, which is multiplied by a weighting factor So = 0.35 and added to the resulting sum of amplitudes of the envelope spectrum. An individual health index (hereinafter – IHI) is obtained. If IHI = 1.2-3.0 units, the human body is healthy with normal development and balanced functions. If IHI is 3.1-3.9 units, the human body is healthy with functional abnormalities, reduced body resistance. If IHI is 4.0-4.9 units, the human body is healthy at a stage of compensation for chronic diseases, functional capabilities of the body are preserved. If IHI is 5.0-5.4 units, patients are at a stage of subcompensation for chronic diseases, functional capabilities of the body are reduced. If IHI is 5.5-6.0 units, patients have an exacerbation of the disease, functional capabilities of the body are significantly reduced. If IHI is 6.1-8.0, patients are at risk of development of cancer.
EFFECT: method provides an increase in the accuracy of assessment of the determination of a condition of a human body, including inflammatory processes and oncological diseases due to determination of IHI.
1 cl, 8 dwg, 1 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области медицины, а именно к способам диагностики функционального состояния и уровня здоровья организма человека и может быть использовано в различных областях медицины, психологии, спорта и в массовом использовании населением, где требуется мониторирование и оценки состояния человека.The invention relates to the field of medicine, namely to methods for diagnosing the functional state and level of health of the human body and can be used in various fields of medicine, psychology, sports and in mass use by the population, where monitoring and evaluation of the human condition is required.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен способ неинвазивного определения состояния здоровья человека и животных с определением поражения внутренних органов (RU 2156108 20.09.2000), 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. Известный способ осуществляется при помощи устройства, включающего в себя ЭВМ и измерительные электроды, последующей математической обработке результатов измерений с расчетом критерия, количественной оценки состояния организма. В результате расчетов выделяется:A known method for non-invasive determination of the state of health of humans and animals with the determination of damage to internal organs (RU 2156108 09/20/2000), 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. nervous system. The known method is carried out using a device that includes a computer and measuring electrodes, followed by mathematical processing of the measurement results with the calculation of the criterion, quantitative assessment of the state of the organism. The result of the calculations is:

- нормальное состояние организма,- the normal state of the body,

- патологическое состояние организма (воспаление),- pathological condition of the body (inflammation),

- восстановление организма (регенерация).- restoration of the body (regeneration).

У известного 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 known 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 10.06.2016), реализованный на основе информации о вариабельности сердечного ритма. В основе известного способа лежит формула отношения эрготропных и трофотропных центральных влияний на симпатические и парасимпатические механизмы регуляции сердечного ритма, которая характеризует степень напряжения адаптационных механизмов. При этом стресс индекс SI рассчитывался по формуле:A known method for assessing adaptive risk in prenosological diagnostics (RU 2586041 06/10/2016), implemented on the basis of information on heart rate variability. The known 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, which characterizes the degree of stress of adaptive mechanisms. At the same time, the stress index SI was calculated using the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Амо (амплитуда моды) - это число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды, в % к объему выборки;where Amo (mode amplitude) is the number of cardiointervals corresponding to the mode value, in % of the sample size;

MxDMn (вариационный размах) отражает степень вариативности значений кардиоинтервалов в исследуемом динамическом ряду, который вычисляется по разности максимального (Мх) и минимального (Мn) значений кардиоинтервалов, выражается в мс;MxDMn (variation range) reflects the degree of variability of cardio interval values in the studied dynamic series, which is calculated by the difference between the maximum (Mx) and minimum (Mn) values of cardio intervals, expressed in ms;

Мо (мода) - наиболее часто встречающееся в данном динамическом ряде значение кардиоинтервала, выражается в мс.Mo (mode) - the most common value of the cardio interval in this dynamic range, expressed in ms.

Наиболее удачным для оценки адаптационных возможностей организма и уровня здоровья является принцип «светофора» (Баевский P.M., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. М., Фирма «Слово», 2008, 220 с.). Способ нагляден для пациентов и представляет результаты тестирования в виде сигналов «Зеленый», «Желтый», «Красный». Эти сигналы отражают различные функциональные состояния организма и соответствующие им степени напряжения регуляторных систем и их функциональные резервы (ПАРС -по показателю активности регуляторных систем).The most successful for assessing the adaptive capabilities of the organism and the level of health is the principle of "traffic light" (Baevsky R.M., Berseneva A.P. Introduction to prenosological diagnostics. M., Firma "Slovo", 2008, 220 p.). The method is clear for patients and presents the test results in the form of signals "Green", "Yellow", "Red". These signals reflect various functional states of the body and the corresponding degree of tension of regulatory systems and their functional reserves (PARS - in terms of the activity of regulatory systems).

Недостатками известных способов является то, что предлагаемые критерии оценки функционального состояния организма оценивают в основном степень напряжения адаптационных механизмов, рассчитаны в основном на практически здоровых людей. Оценка состояния данными методами больных с различными нозологическими формами приводит к появлению значительных ошибок.The disadvantages of the known methods is that the proposed criteria for assessing the functional state of the body mainly assess the degree of tension of adaptive mechanisms, designed mainly for healthy people. Assessment of the state of patients with various nosological forms by these methods leads to significant errors.

Известен способ оценки психофизиологического состояния организма человека при дистантной регистрации виброизображения (RU 2289310 20.12.2006). В известном способе при спектральном анализе микровибраций головы и тела организма человека удавалось различать следующие психофизиологические состояния: усталость, покой, хорошее самочувствие, нормальная активность, настороженность, повышенная активность и агрессия.A known method for assessing the psychophysiological state of the human body with remote registration of a vibraimage (RU 2289310 20.12.2006). In the known method, in the spectral analysis of microvibrations of the head and body of the human body, it was possible to distinguish the following psychophysiological states: fatigue, rest, well-being, normal activity, alertness, increased activity and aggression.

Описанные выше способы рассчитаны для оценки психофизиологического состояния, напряжения адаптационных механизмов практически здоровых людей. Они не в полной мере пригодны для измерения уровня здоровья и могут давать значительные ошибки при обследовании больных.The methods described above are designed to assess the psycho-physiological state, the stress of adaptive mechanisms of practically healthy people. They are not fully suitable for measuring the level of health and can give significant errors when examining patients.

Наиболее близким аналогом к заявленному способу является способ расчета индекса индивидуального здоровья (ИИЗ) на основе спектрального анализа биоэлектрической активности головного мозга (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). При проведении исследований было обнаружено, что площадь асимметрии огибающих спектра между правым и левым полушариями головного мозга пропорциональна выраженности очага патологически усиленного возбуждения. Весь спектральный диапазон был разбит на пять участков (F1, F2, F3, F4, F5+F6+F7) каждый из которых отвечал за активность различных групп висцеральных рецепторов и имел свой весовой коэффициент (от 1 до 5,5 ед.). При этом комбинация активности различных участков спектра позволял различать стадии воспалительного процесса -спазм гладкой мускулатуры, ишемическая гипоксия, активное воспаление, венозный стаз, регенерация органа. Рассчитывалась суммарная площадь асимметрии огибающих спектра по всему частотному диапазону от 0,13 до 27 Гц, с учетом весов каждого спектрального участка. Шкала ИИЗ была представлена состояниями, имеющими следующие диапазоны изменений: 1,2-3,0 ед. - здоровые с нормальным развитием и сбалансированными функциями;The closest analogue to the claimed method is a method for calculating the individual health index (IHI) based on spectral analysis of the bioelectric activity of the brain (Shabanov G.A., Maksimov A.L., Rybchenko A.A. Functional and topical diagnostics of the human body based on the analysis rhythmic activity of the brain. - Vladivostok: Dalnauka, 2011. - 206 p.). When conducting research, it was found that the area of asymmetry of the spectrum envelopes between the right and left hemispheres of the brain is proportional to the severity of the focus of pathologically increased excitation. The entire spectral range was divided into five regions (F1, F2, F3, F4, F5+F6+F7), each of which was responsible for the activity of different groups of visceral receptors and had its own weight coefficient (from 1 to 5.5 units). At the same time, the combination of activity of different parts of the spectrum made it possible to distinguish between the stages of the inflammatory process - spasm of smooth muscles, ischemic hypoxia, active inflammation, venous stasis, organ regeneration. The total area of asymmetry of the spectrum envelopes was calculated over the entire frequency range from 0.13 to 27 Hz, taking into account the weights of each spectral section. The IIS scale was represented by states with the following ranges of changes: 1.2-3.0 units. - healthy with normal development and balanced functions;

3,1-3,8 ед. - здоровые с функциональными отклонениями, снижением сопротивляемости организма;3.1-3.8 units - healthy with functional abnormalities, reduced body resistance;

4,0-4,9 ед. - здоровые в стадии компенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма сохранены;4.0-4.9 units - healthy in the stage of compensation for chronic diseases, the functional capabilities of the body are preserved;

5,0-5,4 ед. - больные в стадии субкомпенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма снижены;5.0-5.4 units - patients in the stage of subcompensation of chronic diseases, the functionality of the body is reduced;

5,5-6,0 ед. - больные с обострением заболевания, функциональные возможности организма значительно снижены.5.5-6.0 units - patients with an exacerbation of the disease, the functionality of the body is significantly reduced.

Регистрация и спектральный анализ биоэлектрической активности головного мозга велись в височно-теменных отведениях. Спектральный анализ имел особенности: в диапазоне частот от 0,13 до 27 Гц выделялись 840 спектральных гармоник с временем суммации кадра информации 160 сек. Далее проводилось усреднение по 5 информационным кадрам с общим временем исследования (5*160 сек) равным 13 минут.Registration and spectral analysis of the bioelectrical activity of the brain were carried out in the temporo-parietal leads. The spectral analysis had some peculiarities: in the frequency range from 0.13 to 27 Hz, 840 spectral harmonics were identified with an information frame summation time of 160 sec. Further, averaging was carried out over 5 information frames with a total study time (5 * 160 sec) equal to 13 minutes.

Недостатком известного способа явилось не чувствительность индекса ИИЗ к онкологическим заболеваниям на любых стадиях развития.The disadvantage of the known method was the insensitivity of the IHI index to oncological diseases at any stage of development.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлено заявленное решение выражается в обеспечении возможности количественной оценки индивидуального здоровья человека, охватывая уровни преморбидных и нозологических состояний.The task to be solved by the claimed solution is expressed in providing the possibility of a quantitative assessment of a person's individual health, covering the levels of premorbid and nosological conditions.

Технический результат изобретения - повышение точности оценки определения состояния организма человека, возможность его использования для определения преморбидных и нозологических состояний включая различные стадии воспалительных процессов и онкологических заболеваний.The technical result of the invention is to increase the accuracy of assessing the state of the human body, the possibility of using it to determine premorbid and nosological conditions, including various stages of inflammatory processes and oncological diseases.

Для достижения поставленного технического результата предложен способ оценки состояния организма человека, включающий регистрацию и спектральный анализ биоэлектрической активности головного мозга и последующую обработку результатов измерений с расчетом критерия, количественной оценки состояния организма человека, отличается тем, что используют спектральный анализ ритмической активности механических микровибраций головного мозга, при этом, производят разделение спектра на n частотных участков (13,5-27 Гц; 6,9-13,5 Гц; 3,4-6,9 Гц; 1,7-3,4 Гц; 0,13-1,7 Гц) характеризующих функциональное состояние различных групп висцеральных рефлексов, суммацию асимметрии амплитуд (площади) огибающих спектра правого и левого полушария для каждого участка с учетом весового коэффициента Si (2, 5, 7, 6, 3), далее, производят подсчет количества спектральных гармоник с минимальными значениями амплитуды спектра по обоим полушариям m (≤0,05), умножают на весовой коэффициент So (0,35) и добавляют к сумме площадей асимметрии огибающей спектра,To achieve the stated technical result, a method for assessing the state of the human body is proposed, including registration and spectral analysis of the bioelectric activity of the brain and subsequent processing of the measurement results with the calculation of the criterion, a quantitative assessment of the state of the human body, differs in that they use a spectral analysis of the rhythmic activity of the mechanical microvibrations of the brain, at the same time, the spectrum is divided into n frequency sections (13.5-27 Hz; 6.9-13.5 Hz; 3.4-6.9 Hz; 1.7-3.4 Hz; 0.13-1 ,7 Hz) characterizing the functional state of various groups of visceral reflexes, the summation of the asymmetry of the amplitudes (area) of the spectrum envelopes of the right and left hemispheres for each area, taking into account the weight coefficient Si (2, 5, 7, 6, 3), then the number of spectral harmonics with the minimum values of the amplitude of the spectrum in both hemispheres m (≤0.05) are multiplied by the weighting factor So (0.35) and added to the sum of the areas spectrum envelope asymmetry,

при этом диапазоны полученного индекса индивидуального здоровья подразделяют на следующие состоянияwhile the ranges of the obtained index of individual health are divided into the following states

1,2-3,0 ед. - здоровые с нормальным развитием и сбалансированными функциями;1.2-3.0 units - healthy with normal development and balanced functions;

3,1-3,9 ед. - здоровые с функциональными отклонениями, снижением сопротивляемости организма;3.1-3.9 units - healthy with functional abnormalities, reduced body resistance;

4,0-4,9 ед. - здоровые в стадии компенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма сохранены;4.0-4.9 units - healthy in the stage of compensation for chronic diseases, the functional capabilities of the body are preserved;

5,0-5,4 ед. - больные в стадии субкомпенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма снижены;5.0-5.4 units - patients in the stage of subcompensation of chronic diseases, the functionality of the body is reduced;

5,5-6,0 ед. - больные с обострением заболевания, функциональные возможности организма значительно снижены;5.5-6.0 units - patients with an exacerbation of the disease, the functionality of the body is significantly reduced;

6,1-8,0 - больные с риском развития онкологического заболевания,6.1-8.0 - patients at risk of developing cancer,

при этом регистрация и спектральный анализ механических микровибраций головного мозга велся по одному информационному кадру длительностью 160 секунд,at the same time, registration and spectral analysis of mechanical microvibrations of the brain were carried out on one information frame lasting 160 seconds,

при этом при спектральном анализе число спектральных гармоник в диапазоне частот от 0,13 до 27 Гц увеличено с 840 до 12600.at the same time, during spectral analysis, the number of spectral harmonics in the frequency range from 0.13 to 27 Hz was increased from 840 to 12600.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 - пример расчета Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за практически здоровым человеком А1; ИИЗ=3,0; входит в группу «здоровые с нормальным развитием и сбалансированными функциями».Fig. 1 - an example of calculating the Individual Health Index when observing a practically healthy person A1; IIS=3.0; belongs to the group "healthy with normal development and balanced functions".

Фиг. 2 - пример расчета Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за практически здоровым человеком А2 с небольшими функциональными отклонениями (неустойчивости артериального давления); ИИЗ=3,3; входит в группу «здоровые с функциональными отклонениями, снижением сопротивляемости организма».Fig. 2 - an example of calculating the Individual Health Index when observing a practically healthy person A2 with minor functional deviations (blood pressure instability); IIS=3.3; is included in the group of "healthy with functional abnormalities, a decrease in the body's resistance."

Фиг. 3 - пример расчета Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за пациентом G с хроническим заболеванием в стадии ремиссии (хронический гастрит); ИИЗ=4,8; входит в группу «здоровые в стадии компенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма сохранены».Fig. 3 - an example of calculating the Individual Health Index when observing patient G with a chronic disease in remission (chronic gastritis); IIS=4.8; is included in the group "healthy in the stage of compensation for chronic diseases, the functional capabilities of the body are preserved."

Фиг. 4 - пример расчета Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за пациентом М с незначительным обострением хронического заболевания (ишемическая болезнь сердца); ИИЗ=5,3; входит в группу «больные в стадии субкомпенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма снижены».Fig. 4 - an example of calculating the Individual Health Index when monitoring patient M with a slight exacerbation of a chronic disease (ischemic heart disease); IIS=5.3; belongs to the group "patients in the stage of subcompensation of chronic diseases, the functional capabilities of the body are reduced."

Фиг. 5 - пример расчета Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за пациентом К с выраженным обострением хронического заболевания (язвенная болезнь луковицы 12 перстной кишки); ИИЗ=5,8; входит в группу «больные с обострением заболевания, функциональные возможности организма значительно снижены».Fig. 5 - an example of calculating the Individual Health Index when observing patient K with a pronounced exacerbation of a chronic disease (peptic ulcer of the duodenal bulb 12); IIS=5.8; belongs to the group "patients with an exacerbation of the disease, the functional capabilities of the body are significantly reduced."

Фиг. 6 - пример расчета Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за пациентом R с онкологическим заболеванием (рак предстательной железы 4 стадии); ИИЗ=7,6; входит в группу «больные с риском развития онкологического заболевания».Fig. 6 - an example of calculating the Individual Health Index when observing patient R with cancer (stage 4 prostate cancer); IIS=7.6; belongs to the group of patients at risk of developing cancer.

Фиг. 7 - пример мониторинга Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за пациентом Z1 в процессе лечения (обострение очага воспаления в пилорическом отделе желудка); ИИЗ изменялся от 6 до 3 единиц (от обострения очага воспаления до нормального состояния пациента).Fig. 7 - an example of monitoring the Individual Health Index when observing patient Z1 during treatment (exacerbation of inflammation in the pyloric part of the stomach); IIS changed from 6 to 3 units (from exacerbation of the focus of inflammation to the normal state of the patient).

Фиг. 8 - пример мониторинга Индекса Индивидуального Здоровья при наблюдении за пациентом Z2 и выявления скоплений из высоких значений ИИЗ=7,8 ед., характерных для начальных стадий развития онкологической патологии - предракового состояния (молочная железа). Входит в группу «больные с риском развития онкологического заболевания».Fig. 8 - an example of monitoring the Individual Health Index when observing patient Z2 and identifying clusters of high values of IHI = 7.8 units, characteristic of the initial stages of the development of oncological pathology - a precancerous condition (mammary gland). Included in the group "patients at risk of developing cancer."

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Измерение уровня здоровья организма человека должно перекрывать все возможные стадии развития патологического процесса - напряжение адаптационных механизмов, срыв адаптации и обострение хронических заболеваний, все стадии развития воспалительного процесса, восстановление функций или регенерация структур организма, наличие пролиферативных заболеваний и опухолей (в основном эпителиальные, нейроэндокринные, карциномы).Measurement of the level of health of the human body should cover all possible stages of the development of the pathological process - the tension of adaptive mechanisms, the failure of adaptation and the exacerbation of chronic diseases, all stages of the development of the inflammatory process, the restoration of functions or regeneration of body structures, the presence of proliferative diseases and tumors (mainly epithelial, neuroendocrine, carcinomas).

Спектральный анализ высокого разрешения биоэлектрической активности головного мозга с использованием регистрации электроэнцефалограммы или магнитоэнцефалограммы, большого времени интегрирования, позволил заложить основы и разработать методы диагностики функционального состояния различных групп соматических и вегетативных рецепторов, выделять очаги патологии, выявлять стадии развития воспалительного процесса, наличие доброкачественной или злокачественной опухоли.High-resolution spectral analysis of the bioelectrical activity of the brain using registration of an electroencephalogram or magnetoencephalogram, a long integration time, made it possible to lay the foundations and develop methods for diagnosing the functional state of various groups of somatic and autonomic receptors, to identify foci of pathology, to identify the stages of development of the inflammatory process, the presence of a benign or malignant tumor .

В условиях практического применения в медицине заявленного изобретения имеют значение скорость и надежность регистрируемых данных. Были изучены механические микровибрации головного мозга, которые связаны с нейроваскулярным рефлексом, механическими проявлениями изменения тонуса разветвленного поля внутримозговых сосудов. Микровибрации головного мозга, хорошо коррелируют с электроэнцефалограммой, которые отражают рефлекторную деятельность мозга и во многих случаях могут с успехом быть использованы для различных условий эксплуатации.In terms of practical application in medicine of the claimed invention, the speed and reliability of the recorded data are important. The mechanical microvibrations of the brain were studied, which are associated with the neurovascular reflex, mechanical manifestations of changes in the tone of the branched field of intracerebral vessels. Microvibrations of the brain correlate well with the electroencephalogram, which reflect the reflex activity of the brain and in many cases can be successfully used for various operating conditions.

Высокая помехозащищенность при регистрации микровибраций головного мозга и надежность получаемых результатов позволила снизить время регистрации с 5 кадров за 15 минут (как у прототипа) до одного информационного кадра с временем записи 160 сек. Способ реализован с помощью аппарата «Регистратор спектра акустоэнцефалограммы» «РС АЭГ-01».The high noise immunity during registration of brain microvibrations and the reliability of the results obtained made it possible to reduce the registration time from 5 frames in 15 minutes (as in the prototype) to one information frame with a recording time of 160 seconds. The method is implemented using the device "Acoustoencephalogram spectrum recorder" "RS AEG-01".

Заявленный способ осуществляется следующим образом.The claimed method is carried out as follows.

Пациента усаживают в кресло. Для стерильности на голову одевают одноразовую шапочку - берет хирургический. 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 160 сек в полосе частот от 0,13 до 27 Гц. Далее проводят обработку сигнала - спектральный анализ с выделением не менее 12600 частотных гармоник по каждому полушарию и временем интегрирования 160 сек. Выделяют из массива левого и правого полушария спектральные гармоники в полосе частот от 0,13 до 27 Гц, производят разделение спектра на (n=5) частотных участков (13,5-27 Гц; 6,9-13,5 Гц; 3,4-6,9 Гц; 1,7-3,4 Гц; 0,13-1,7 Гц), характеризующих функциональное состояние различных групп висцеральных рефлексов и вычисляют сумму (площадь) асимметрии амплитуд огибающих спектра правого и левого полушария для каждого спектрального участка с учетом их весового коэффициента Si (2, 5, 7, 6, 3), далее, производят поиск зон децентрализации, при этом производят подсчет количества спектральных гармоник (h) с минимальными значениями амплитуды спектра по обоим полушариям (≤m=0,05), умножают на весовой коэффициент So (0,35) и добавляют к сумме площадей асимметрии огибающей спектра, при этом диапазоны полученного индекса индивидуального здоровья подразделяют на следующие состояния:The patient is seated in a chair. For sterility, a disposable cap is put on the head - a surgical cap is taken. 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. One frame of head microvibrations is recorded for 160 seconds in the frequency band from 0.13 to 27 Hz. Next, signal processing is carried out - spectral analysis with the selection of at least 12600 frequency harmonics for each hemisphere and an integration time of 160 seconds. The spectral harmonics in the frequency band from 0.13 to 27 Hz are separated from the array of the left and right hemispheres, the spectrum is divided into (n=5) frequency sections (13.5-27 Hz; 6.9-13.5 Hz; 3, 4-6.9 Hz; 1.7-3.4 Hz; 0.13-1.7 Hz) characterizing the functional state of various groups of visceral reflexes and calculate the sum (area) of the asymmetry of the amplitudes of the spectrum envelopes of the right and left hemispheres for each spectral section, taking into account their weight coefficient Si (2, 5, 7, 6, 3), then, they search for decentralization zones, while counting the number of spectral harmonics (h) with minimum values of the spectrum amplitude in both hemispheres (≤m=0, 05), are multiplied by the weight coefficient So (0.35) and added to the sum of the areas of asymmetry of the spectrum envelope, while the ranges of the obtained index of individual health are divided into the following states:

1,2-3,0 ед. - здоровые с нормальным развитием и сбалансированными функциями;1.2-3.0 units - healthy with normal development and balanced functions;

3,1-3,9 ед. - здоровые с функциональными отклонениями, снижением сопротивляемости организма;3.1-3.9 units - healthy with functional abnormalities, reduced body resistance;

4,0-4,9 ед. - здоровые в стадии компенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма сохранены;4.0-4.9 units - healthy in the stage of compensation for chronic diseases, the functional capabilities of the body are preserved;

5,0-5,4 ед. - больные в стадии субкомпенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма снижены;5.0-5.4 units - patients in the stage of subcompensation of chronic diseases, the functionality of the body is reduced;

5,5-6,0 ед. - больные с обострением заболевания, функциональные возможности организма значительно снижены;5.5-6.0 units - patients with an exacerbation of the disease, the functionality of the body is significantly reduced;

6,1-8,0 ед. - больные с риском развития онкологического заболевания.6.1-8.0 units - Patients at risk of developing cancer.

При этом следует отметить, что признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи:It should be noted that the features of the distinctive part of the claims solve the following functional tasks:

Признак «используют спектральный анализ ритмической активности механических микровибраций головного мозга» принципиально отличается от регистрации биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалограмма, магнитоэнцефалограмма), что является новой и значительно более надежной методикой, обеспечивающей более качественное измерение спектра в диапазоне от 0,13 до 27 Гц, защищенной от помех и удобной в эксплуатации процедурой регистрации ритмической активности головного мозга.The sign "using a spectral analysis of the rhythmic activity of the mechanical microvibrations of the brain" is fundamentally different from the registration of the bioelectric activity of the brain (electroencephalogram, magnetoencephalogram), which is a new and much more reliable technique that provides a better measurement of the spectrum in the range from 0.13 to 27 Hz, interference-proof and easy-to-use procedure for recording the rhythmic activity of the brain.

Признак «производят подсчет количества спектральных гармоник с минимальными значениями амплитуды спектра по обоим полушариям (≤m), умножают на весовой коэффициент So и добавляют к сумме площадей асимметрии огибающей спектра» обеспечивает возможность по величине полученного критерия количественной оценки состояния индивидуального здоровья человека сделать более детальное, чем в прототипе, заключение о различных уровнях состояния пациента. В частности сделать индекс чувствительным к риску развития или наличия онкологического заболевания на различных стадиях.The sign “the number of spectral harmonics with minimum values of the spectrum amplitude in both hemispheres (≤m) is calculated, multiplied by the weight coefficient So and added to the sum of the asymmetry areas of the spectrum envelope” provides an opportunity to make more detailed, by the value of the obtained criterion for quantifying the state of individual health of a person than in the prototype, the conclusion about the various levels of the patient's condition. In particular, to make the index sensitive to the risk of developing or having cancer at various stages.

Признак «регистрация и спектральный анализ механических микровибраций головного мозга велся по одному информационному кадру длительностью 160 секунд» в отличие от прототипа, где регистрация велась в течении 5 кадров, т.е. 13 минут, 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, особенно в низкочастотной части спектра ниже одного герца.The sign "registration and spectral analysis of mechanical microvibrations of the brain was carried out on one information frame lasting 160 seconds" in contrast to the prototype, where the registration was carried out for 5 frames, i.e. 13 minutes, 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, especially in the low-frequency part of the spectrum below one hertz.

Признак «при этом при спектральном анализе число спектральных гармоник в диапазоне частот от 0,13 до 27 Гц увеличено с 840 до 12600», значительно увеличил надежность работы подсчета количества спектральных гармоник с минимальными значениями амплитуды и сделалось возможным оценку зон децентрализации - важнейшего источника и признака онкологического заболевания.The sign “in this case, during spectral analysis, the number of spectral harmonics in the frequency range from 0.13 to 27 Hz is increased from 840 to 12600”, significantly increased the reliability of counting the number of spectral harmonics with minimum amplitude values and it became possible to assess decentralization zones - the most important source and sign oncological disease.

Таким образом сравнение признаков заявленного решения с признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".Thus, a comparison of the features of the claimed solution with the features of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty".

В уровне техники не выявлены признаки, относящиеся к аналогичному назначению и обеспечивающие заявленный технический результат. Таким образом заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».In the prior art, no features have been identified that relate to a similar purpose and provide the claimed technical result. Thus, the claimed invention meets the criterion of patentability "inventive step".

Представленные ниже примеры реализации заявленного изобретения свидетельствуют о том, что заявленное изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».The following examples of the implementation of the claimed invention indicate that the claimed invention meets the criterion of patentability "industrial applicability".

ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ.EXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE CLAIMED INVENTION.

Представленные примеры использования ИИЗ для оценки состояния организма человека показывают их корректность по отношению к альтернативным методам исследования, высокую информативность, простоту съема информации в условиях длительного мониторинга.The presented examples of the use of IIS for assessing the state of the human 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.

Figure 00000002
Figure 00000002

Кроме исследований индекса ИИЗ по группам состояния здоровья (Таблица 1), представлены данные по длительному мониторингу индекса ИДЦ у отдельных практически здоровых и больных людей, Фиг. 1 - Фиг. 6. При этом люди были расположены по состоянию здоровья от идеального здоровья до онкологического заболевания 4 стадии. Индекс ИИЗ изменялся от 3,0 до 7,8 единиц. На Фиг. 7 показан пациент в процессе мониторинга состояния здоровья при лечении острого воспаления в области пилорического отдела желудка, на Фиг. 8 показан пациент при мониторинге состояния здоровья и риске развития рака молочной железы - «предракового состояния».In addition to studies of the IHI index by health status groups (Table 1), data are presented on long-term monitoring of the IDC index in some practically healthy and sick people, Fig. 1 - Fig. 6. At the same time, people were ranked according to their health status from perfect health to stage 4 cancer. The HMI index varied from 3.0 to 7.8 units. On FIG. 7 shows a patient in the process of health monitoring in the treatment of acute inflammation in the pyloric region of the stomach, FIG. 8 shows a patient being monitored for health status and risk of developing breast cancer - a "precancerous condition".

Для верификации состояния здоровья обследуемого пациента были использованы выписки из карт профилактического осмотра, истории болезни, опроса пациента. Для практически здоровых людей использовался аппарат «Варикард» для спектрального анализа ритма сердца, оценки напряжения адаптационных механизмов, оценки уровня здоровья по показателям ПАРС (система Светофор).To verify the health status of the examined patient, extracts from preventive examination cards, medical history, and patient interviews were used. For practically healthy people, the apparatus "Varicard" was used for spectral analysis of the heart rhythm, assessment of the tension of adaptive mechanisms, assessment of the level of health in terms of PARS (Traffic light system).

Предложенный Способ измерения ИИЗ может быть использован для оценки состояния здоровья пациента в динамике при лечебно - диагностическом процессе, массовых профилактических осмотров населения, системах скрининга патологических состояний, системах наблюдения за оператором при выполнении работ, требующих высокой ответственности, отбора контингентов по уровню здоровья и т.п.The proposed IMI measurement method can be used to assess the patient's health status in dynamics during the treatment and diagnostic process, mass preventive examinations of the population, systems for screening pathological conditions, systems for monitoring the operator when performing work requiring high responsibility, selecting contingents according to the level of health, etc. P.

Claims (7)

Способ оценки состояния организма человека, включающий регистрацию и спектральный анализ биоэлектрической активности головного мозга посредством акустоэнцефалографии (АЭГ) с последующей обработкой результатов измерений с расчетом критерия количественной оценки состояния организма человека, отличающийся тем, что с пьезоэлектрических датчиков АЭГ, установленных в височно-теменной области левого и правого полушария головного мозга, осуществляют запись микровибраций головы со временем записи 160 сек в полосе частот от 0,13 до 27 Гц, затем проводят спектральный анализ с выделением 12600 частотных гармоник по каждому полушарию, при этом производят разделение спектра на 5 частотных участков: 13,5-27 Гц, 6,9-13,5 Гц, 3,4-6,9 Гц, 1,7-3,4 Гц, 0,13-1,7 Гц, причем весовой коэффициент (Si) для каждого частотного участка соответственно равен: 2, 5, 7, 6, 3; далее вычисляют величину асимметрии амплитуд огибающих спектра правого и левого полушария для каждого частотного участка, суммируют полученные для каждого участка амплитуды огибающих спектра правого и левого полушария и умножают на весовой коэффициент (Si), затем осуществляют поиск зон децентрализации путем подсчета количества спектральных гармоник (h) с минимальными значениями (m) амплитуды спектра по обоим полушариям, где m ≤0,05, которое умножают на весовой коэффициент So=0,35 и прибавляют к полученной сумме амплитуд огибающего спектра; получают индекс индивидуального здоровья (ИИЗ) и, если он составляет:A method for assessing the state of the human body, including registration and spectral analysis of the bioelectrical activity of the brain by means of acoustic encephalography (AEG) with subsequent processing of the measurement results with the calculation of the criterion for quantifying the state of the human body, characterized in that from piezoelectric AEG sensors installed in the temporal-parietal region of the left and the right hemisphere of the brain, record the microvibrations of the head with a recording time of 160 seconds in the frequency band from 0.13 to 27 Hz, then conduct a spectral analysis with the selection of 12600 frequency harmonics for each hemisphere, while dividing the spectrum into 5 frequency sections: 13 .5-27 Hz, 6.9-13.5 Hz, 3.4-6.9 Hz, 1.7-3.4 Hz, 0.13-1.7 Hz, with a weighting factor (Si) for each the frequency section is respectively equal to: 2, 5, 7, 6, 3; then calculate the magnitude of the asymmetry of the amplitudes of the spectrum envelopes of the right and left hemispheres for each frequency section, sum the amplitudes of the spectrum envelopes of the right and left hemispheres obtained for each section and multiply by the weighting factor (Si), then search for decentralization zones by counting the number of spectral harmonics (h) with minimum values (m) of the amplitude of the spectrum in both hemispheres, where m ≤0.05, which is multiplied by the weighting factor So=0.35 and added to the resulting sum of the spectrum envelope amplitudes; receive an individual health index (IHI) and, if it is: 1,2-3,0 ед. - здоровые с нормальным развитием и сбалансированными функциями;1.2-3.0 units - healthy with normal development and balanced functions; 3,1-3,9 ед. - здоровые с функциональными отклонениями, снижением сопротивляемости организма;3.1-3.9 units - healthy with functional abnormalities, reduced body resistance; 4,0-4,9 ед. - здоровые в стадии компенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма сохранены;4.0-4.9 units - healthy in the stage of compensation for chronic diseases, the functional capabilities of the body are preserved; 5,0-5,4 ед. - больные в стадии субкомпенсации хронических заболеваний, функциональные возможности организма снижены;5.0-5.4 units - patients in the stage of subcompensation of chronic diseases, the functionality of the body is reduced; 5,5-6,0 ед. - больные с обострением заболевания, функциональные возможности организма значительно снижены;5.5-6.0 units - patients with an exacerbation of the disease, the functionality of the body is significantly reduced; 6,1-8,0 - больные с риском развития онкологического заболевания.6.1-8.0 - patients at risk of developing cancer.
RU2021129649A 2021-10-11 Method for assessment of condition of human body RU2781872C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2781872C1 true RU2781872C1 (en) 2022-10-19

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180056U1 (en) * 2017-05-31 2018-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИЦ "Арктика" ДВО РАН) Brain rhythmic activity spectrum recorder
RU2713942C1 (en) * 2019-03-21 2020-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "Варесмед" Method for monitoring a patient's condition
RU2714438C1 (en) * 2018-12-26 2020-02-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Method for assessing a functional state of an organism
US20200300747A1 (en) * 2019-03-21 2020-09-24 Ewha University - Industry Collaboration Foundation Method of detecting cancer cells using micro-vibration
RU202454U1 (en) * 2020-08-04 2021-02-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук Brain microvibration spectrum recorder

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180056U1 (en) * 2017-05-31 2018-05-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИЦ "Арктика" ДВО РАН) Brain rhythmic activity spectrum recorder
RU2714438C1 (en) * 2018-12-26 2020-02-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Method for assessing a functional state of an organism
RU2713942C1 (en) * 2019-03-21 2020-02-11 Общество с ограниченной ответственностью "Варесмед" Method for monitoring a patient's condition
US20200300747A1 (en) * 2019-03-21 2020-09-24 Ewha University - Industry Collaboration Foundation Method of detecting cancer cells using micro-vibration
RU202454U1 (en) * 2020-08-04 2021-02-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-исследовательский центр "Арктика" Дальневосточного отделения Российской академии наук Brain microvibration spectrum recorder

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
Pastore et al. A comparison of electrophysiological tests for the early diagnosis of diabetic neuropathy
US7967750B2 (en) Lie detection via electrogastrography
Hijazi et al. Assessment of cutaneous axon-reflex responses to evaluate functional integrity of autonomic small nerve fibers
Incognito et al. Interindividual variability in muscle sympathetic responses to static handgrip in young men: evidence for sympathetic responder types?
JP2008516719A (en) DVT detection
Muralikrishnan et al. Heart rate variability in normotensive subjects with family history of hypertension
El-Kotob et al. Assessing heart rate variability as a surrogate measure of cardiac autonomic function in chronic traumatic spinal cord injury
Borman et al. The subclinic autonomic dysfunction in patients with Behçet disease: an electrophysiological study
Ye et al. Relationship between innervation zone width and mean muscle fiber conduction velocity during a sustained isometric contraction
RU2781872C1 (en) Method for assessment of condition of human body
Dehn et al. A scientific evaluation of the carotid sinus syndrome
JP4355386B2 (en) Biological homeostasis maintenance evaluation device
Taniguchi et al. Reliability determination of F mean response latency
Chapman et al. Finger tremor after carbon disulfide-based pesticide exposures
RU2776233C1 (en) Method for pre-nosology diagnosis of the state of the human autonomic nervous system
RU2391046C1 (en) Method of estimation of human body state
RU2349252C1 (en) Method of headache pathogenesis diagnostics
RU2396902C2 (en) Method of quantitative evaluation of pain
RU2271738C1 (en) Method for predicting ischemic lesion of brain stem at vestibular schwannoma
Al-shammary et al. Autonomic Dysfunction in Patients with Fibromyalgia
RU2801609C1 (en) Method of diagnosing dyssomnia associated with chronic mercury intoxication
RU2372838C1 (en) Method of determining intracranial pressure according to efimov al
Avci et al. Thoracic fluid content measurement: diagnostic value of suspected pulmonary oedema in acute decompensate heart failure
RU2751973C1 (en) Method for diagnosis of diabetic peripheral neuropathy