UA70135C2 - Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму - Google Patents

Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму Download PDF

Info

Publication number
UA70135C2
UA70135C2 UA20031212635A UA20031212635A UA70135C2 UA 70135 C2 UA70135 C2 UA 70135C2 UA 20031212635 A UA20031212635 A UA 20031212635A UA 20031212635 A UA20031212635 A UA 20031212635A UA 70135 C2 UA70135 C2 UA 70135C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
spectrogram
frequency
determination
respiratory cycles
duration
Prior art date
Application number
UA20031212635A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Other versions
UA70135A (en
Inventor
Станіслав Олександрович Коваленко
Станислав Александрович Коваленко
Original Assignee
Станіслав Олександрович Коваленко
Станислав Александрович Коваленко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станіслав Олександрович Коваленко, Станислав Александрович Коваленко filed Critical Станіслав Олександрович Коваленко
Priority to UA20031212635A priority Critical patent/UA70135C2/uk
Publication of UA70135A publication Critical patent/UA70135A/xx
Priority to RU2004133270/14A priority patent/RU2004133270A/ru
Publication of UA70135C2 publication Critical patent/UA70135C2/uk

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Винахід належить до медицини, зокрема до способу визначення впливу дихання на спектрограму серцевого ритму, який включає одночасний синхронний запис ЕКГ і пневмограми, визначення спектрограми RR-інтервалів, гістограми тривалості дихальних циклів, розрахунок і ідентифікацію моди гістограми тривалості дихальних циклів, на яку графічно накладають спектрограму високочастотної компоненти ритму серця і визначають середнє значення (або медіану) і показники варіативності масиву тривалостей дихальних циклів.

Description

Опис винаходу
Винахід відноситься до медичної техніки, що використовується при аналізі вегетативного балансу і 2 функціонального стану організму людини.
Відомий спосіб визначення вегетативного тонусу |Див. Неагй гайе магіарійу. е(апдагіаз теазигетепі, рпузіоіодіса! іпіегргейацйоп, ап сіїпісаї ве. ТавзкК богсе Еицгореп зосієїу сагдіоюду апа Мой Атегісап зосієїу расіпд апа еїІесігорпузіоїосду // Еиг. Неапй 9. - 1996. - М.17. - Р.354-381), що полягає у виділенні на спектрограмі кардіоінтервалів трьох основних компонентів: 70 МІ'Е - потужність спектру у вікні від О до 0,04Гц,
Е - потужність спектру у вікні від 0,04 до 0,15Гц,
НЕ - потужність спектру у вікні від 0,15 до 04Гц.
При цьому показник НЕ відображає парасимпатичні впливи на серцевий ритм (ступінь впливу дихання на спектр). Відношення ГЕ до НЕ вказує на співвідношення активності симпатичної і парасимпатичної частин 72 вегетативної нервової системи. Наголошується, що розподіл потужності і центральна частота кожної зони не фіксовані, а можуть варіювати.
Недоліком даного способу є те, що, по-перше, на потужність в спектральному вікні від 0,15 до 0,4Гц можуть істотно впливати шумові перешкоди при реєстрації (рух пацієнта, ковтання слини і т.д.), які не несуть корисної інформації. По-друге, при коефіцієнті Хільдебрандта (відношення частоти серцевих скорочень до частоти дихання) більше 6,66 пік спектру, обумовлений диханням, зміщується в зону І Р. Таке спостерігається при пробах регламентованого дихання і у 10-1595 досліджуваних в стані спокою.
Найближчим до пропонованого по технічному рішенню є спосіб оцінки функціонального стану людини на основі аналізу варіабельності ритму серця і варіабельності дихального циклу |Див. патент Росії Мо2195163, МКВ:
Аб185/02, 2001р.), що включає одночасний синхронний запис ЕКГ і пневмограми, визначення спектрограми с
Кве-інтервалів, гістограми тривалості дихальних циклів. Далі здійснюють розрахунок і ідентифікацію моди (3 гістограми дихальних циклів, на яку графічно накладається спектрограма високочастотного компоненту ритму серця, і візуально по положенню моди частоти дихання щодо самого вираженого піку потужності судять про стан пацієнта.
Недоліком даного способу є те, що, по-перше, при частоті дихання менше 9 разів на хвилину встановлюють о межу низькочастотної компоненти серцевого ритму по лівому краю моди частоти дихання і перераховують со внесок парасимпатичного відділу вегетативної нервової системи в модуляцію серцевого ритму. Це може привести до завищення НЕ за рахунок урахування шумових явищ в ритмі, по-друге, немає чіткого критерію, по -- якому мода розподілу тривалості спіроциклів накладається на спектрограму КК інтервалів і, по-третє, відсутні Га») кількісні критерії визначення величини впливу дихання на спектрограму КК-інтервалів. Все це знижує діагностичну цінність способу і не дозволяє застосовувати його в автоматизованих системах (без участі - оператора) оцінки вегетативного тонусу і функціонального стану людини.
У основу винаходу, що заявляється, поставлена задача - скорочення, спрощення процесу діагностики і забезпечення кількісної оцінки впливу дихання на спектрограму кардіоінтервалів, а також більш точно визначити « активність парасимпатичної частини вегетативної нервової системи. З 70 Поставлена задача досягається тим, що спосіб визначення впливу дихання на спектрограму серцевого с ритму, що включає одночасний синхронний запис ЕКГ і пневмограми, визначення спектрограми КК-інтервалів,
Із» гістограми тривалості дихальних циклів, потім здійснюють розрахунок і ідентифікацію моди гістограми тривалості дихальних циклів, на яку графічно накладають спектрограму високочастотної компоненти ритму серця, і згідно винаходу, визначають середнє значення (або медіану) і показники варіативності масиву спіроінтервалів, при цьому за центр шуканого спектрального вікна приймають відношення середньої тривалості і (або медіани) кардіоциклу до середньої тривалості (або медіани) спіроциклу в аналізованому масиві даних, а ав | низькочастотну межу вікна визначають як відношення середньої тривалості (або медіани) кардіоциклу до суми середньої тривалості (або медіани) спироциклу і певної частини масиву спіроінтервалів, причому високочастотну - межу вікна знаходять як відношення середньої тривалості (медіани) кардіоциклу до різниці середньої тривалості со 20 (або медіани) спіроциклу і певної частини масиву спіроінтервалів, при цьому шукана частина масиву спіроїнтервалів лежить у межах 0,3-1,5 середньоквадратичного відхилення, після чого визначають потужність сл спектру КК-інтервалів в знайденому вікні.
Спосіб здійснюється таким чином
Приклад 1. (фіг.1) 29 Досліджуваний К. 20 років, студент. Запис електрокардіограми та пневмограми здійснювали 5 хвилин у
ГФ) положенні лежачи після 15-20-хвилинного відпочинку. У верхній частині рисунку представлена спектрограма з 7 розбивкою на вікна згідно аналога (1). Так ЇЕ складала 1143Змс7, НЕ - 54мс". Найбільший пік спектрограми знаходиться у вікні від 0,04 до 0,15Гц (І Є).
На середньому рисунку показана ця ж спектрограма з визначенням потужності у вікні за пропонованим бо способом. Так середня тривалість кардіоінтервалу складала 704мс, а спіроіїнтервалу 5658мс. Отже, центр спектрального вікна (відношення цих величин) розташовується на частоті 0,124Гц. Для визначення меж вікна використовувався такий показник дисперсії спіроінтервалів як стандартне відхилення: 0,5с (ВРО,5 - Вгеаій Ромег б, бс ), с (ВР - Вгеаій Ромег і ). При відхиленні у їу У інтервал потрапляє біля 6695 всіх реалізацій. До бо побудованого вікна відносяться піки спектрограми, дещо віддалені від інших. Потужність спектру у вікнах складає відповідно 273 та 432мс.
На нижньому рисунку фіг.1 на спектрограму серцевого ритму накладена гістограма тривалості спіроциклів (з шагом 250мс) за запропонованим способом. У правій частині цього рисунку показані дві осі - спектральна потужність у мс? для спектрограми і ось кількості значень спіроінтервалів у кишенях гістограми. Гістограма розподілу спіроінтервалів полімодальна, тому аналіз даних за прототипом буде ускладнений.
У цьому випадку пропонований спосіб дозволяє більш диференційовано кількісно визначати вплив дихання на спектрограму серцевого ритму.
Приклад 2. (фіг.2)
Вимірюваний С. 19 років. Умови запису сигналів та положення рисунків такі ж як і в прикладі 1. У цьому 70 випадку середня тривалість кардіоінтервалу складала 1079мс, а спіроінтервалу - 2890мс, їх відношення - 0,37.
Тому центр спектрального вікна знаходиться на частоті 0,37ГцЦ. Потужність спектру у ньому визначається до правої межі 0,4Гц. Як видно з третьої частини фіг.2 застосування пропонованого способу дозволило відсікти ту частину спектру у вікні 0,15-0,4Гц, що не обумовлена впливом дихання.
В таблиці 1 наведені відношення середньої тривалості кардіоциклу до середньої тривалості спіроциклу у 98 75 осіб віком від 17 до 22 років. Так у положенні лежачи та при фізичному навантаженні (1Вт на кг ваги) у 10-1195 випадків цей показник менше 0,15, а у положенні стоячи - у 3595. Це свідчить про перевагу пропонованого способу перед аналогом (1).
В таблиці 2 представлена потужність спектру у вікнах за аналогом (1) та потужність у вікнах за пропонованим способом. Так, при регламентованому диханні (б разів за хвилину) використання способу є необхідним. В положенні лежачи та при фізичному навантаженні спосіб дає результати у середньому (але не у кожному конкретному випадку, див. приклади 1, 2) співставимі з аналогом, а в положенні стоячи дає більш об'єктивні дані, що пояснюється тенденцією відміченою у табл.1. сч го ме жвнеченьомв о ю со - п т и що зв м «
Таким чином, пропонований спосіб дозволяє спростити процес діагностики, а також більш точно визначити о) с активність парасимпатичної ланки вегетативної нервової системи.

Claims (1)

  1. ;» Формула винаходу
    -і Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму, що включає одночасний о синхронний запис ЕКГ і пневмограми, визначення спектрограми КкК-інтервалів, гістограми тривалості дихальних циклів, здійснення розрахунку і ідентифікацію моди гістограми тривалості дихальних циклів, на яку графічно -й накладають спектрограму високочастотної компоненти ритму серця, і визначання середнього значення і сю 50 середньоквадратичного відхилення тривалостей дихальних циклів, який відрізняється тим, що низькочастотну межу шуканого спектрального діапазону визначають як частоту суми середньої тривалості дихального циклу і сл певної частини масиву тривалостей дихальних циклів, а його високочастотну межу знаходять як частоту різниці середньої тривалості дихального циклу і певної частини масиву тривалостей дихальних циклів, при цьому шукана частина масиву тривалостей дихальних циклів складає 0,3-1,5 його середньоквадратичного відхилення, після чого визначають потужність спектра КК-інтервалів в знайденому діапазоні.
    Ф) іме) 60 б5
UA20031212635A 2003-12-26 2003-12-26 Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму UA70135C2 (uk)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031212635A UA70135C2 (uk) 2003-12-26 2003-12-26 Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму
RU2004133270/14A RU2004133270A (ru) 2003-12-26 2004-11-16 Способ определения влияния дыхания на спектограмму сердечного ритма

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031212635A UA70135C2 (uk) 2003-12-26 2003-12-26 Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму

Publications (2)

Publication Number Publication Date
UA70135A UA70135A (en) 2004-09-15
UA70135C2 true UA70135C2 (uk) 2007-09-10

Family

ID=34513498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20031212635A UA70135C2 (uk) 2003-12-26 2003-12-26 Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2004133270A (uk)
UA (1) UA70135C2 (uk)

Also Published As

Publication number Publication date
UA70135A (en) 2004-09-15
RU2004133270A (ru) 2006-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10687757B2 (en) Psychological acute stress measurement using a wireless sensor
US9265430B2 (en) Method, system and software product for the measurement of heart rate variability
CN1968727B (zh) 用于缓解压力的方法和装置
US8428702B2 (en) Methods and devices for relieving stress
Bianchi et al. Spectral analysis of heart rate variability signal and respiration in diabetic subjects
US20120065480A1 (en) Stress monitor system and method
AU2006236216A1 (en) Methods and devices for relieving stress
del Paso et al. Respiratory sinus arrhythmia as an index of parasympathetic cardiac control during the cardiac defense response
GB2469547A (en) Measurement of heart rate variability
RU2510621C1 (ru) Способ комплексной оценки функционального состояния организма при стрессорных воздействиях
Tian et al. Hearables: Heart Rate Variability from Ear Electrocardiogram and Ear Photoplethysmogram (Ear-ECG and Ear-PPG)
UA70135C2 (uk) Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму
Gantt A method of testing cortical function and sensitivity of the skin: An aid in differentiating organogenic and psychogenic disturbances
Anisimov et al. Comparison of heart rate derived from ECG and pulse wave signals during controlled breathing test for biofeedback systems
JP2023520449A (ja) 呼吸努力を決定するシステム及び方法
Patel et al. Study of Heart Rate Variability in Hypertensive Subjects.
RU2240035C2 (ru) Способ определения функциональных резервов регуляции кардиореспираторной системы человека
RU2354292C1 (ru) Способ планирования стоматологического лечения с учетом функционального состояния пациента
RU2682486C1 (ru) Способ комплексной оценки функционального состояния и уровня функциональной подготовленности хоккеистов
Goto et al. A new index of the autonomic nervous balance and its clinical usefulness; a power law 1/f like scale of a spectral analysis of the heart rate variability
RU2817949C1 (ru) Способ диагностики функционального состояния человека-оператора
WO2017180617A1 (en) Psychological acute stress measurement using a wireless sensor
RU2828154C1 (ru) Устройство контроля паттернов дыхания (варианты), способ работы устройства контроля паттернов дыхания (варианты), носимое устройство, включающее в себя устройство контроля паттернов дыхания
Sivagami et al. Beneficial effects of Nadisudhi pranayama on reaction time
Fisher Beyond stationary data collection: investigation of a proposed method for determining heart rate variability resonance frequency