K. Smirnov
Russia, Saint-Petersburg, Center of biomedical researches “Dynamics”, Smirnoff@ks1794.spb.edu
THE DIGITAL ANALYZER OF BIORHYTHMS "DYNAMICS-100" - PRACTICAL REALIZATION OF METHODS NEURODYNAMICALLY OF PROCESSING
“Dynamics – 100” is a software and hardware complex designed for the analysis of human heart and brain rhythms extracted from an electrocardiosignal in the broadband frequency. The system is based on a new information analysis technology of non-linear signals of a different physical nature – a so-called “fractal neurodynamics”.
Смирнов К.Ю.
Россия, Санкт-Петербург, Центр биомедицинских исследований “Динамика”, Smirnoff@ks1794.spb.edu
ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР БИОРИТМОВ “ДИНАМИКА-100” - ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ НЕЙРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Цифровой анализатор биоритмов “Динамика-100” представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для анализа ритмов сердца и мозга человека, выделяемых из электрокардиосигнала в широкой полосе частот. В основу разработки положена новая информационная технология анализа сигналов различной физической природы – “фрактальная нейродинамика”.
Система управления ритмами сердца и мозга функционально и морфологически входит в состав единых для всего организма регуляторных механизмов, обеспечивающих адаптацию к условиям внешней и внутренней среды. Именно эта система с ее совершенным аппаратом управления и саморегуляции, четко реагирующая на малейшие изменения внешней и внутренней среды, взята за основу информационной оценки показателей здоровья в цифровом анализаторе биоритмов “Динамика-100”.
Ритмограммы, выделяемые в процессе обработки из электрокардиосигнала, представляют собой последовательности временных интервалов между соседними сердечными сокращениями. Сигнал ритмограммы представляет собой нелинейную совокупность разномасштабных во времени процессов, определяемых в специальной медицинской литературе как дыхательные волны, а так же как медленные волны 1–го, 2–го и других более высоких порядков. Наиболее распространенные в настоящее время методы анализа ритмограмм, такие как корреляционные, спектральные и статистические, основанные на усреднении обрабатываемой информации за время анализа, достаточно эффективны только для обработки аналоговых сигналов или временных процессов. Ритмограммы же в общепринятом смысле представляет собой не временные функции, а искусственно синтезированные для наглядного представления графики, по осям ординат которых дискретно отображаются текущие значения R–R, P–P, P–R и т.д. интервалов, а по оси абсцисс – текущее время, равное количеству этих интервалов.
Для технической реализации метода из электрокардиосигнала выделяются пять ритмов:
- R-R интерваллограмма (последовательность R-R интервалов);
- P-R интерваллограмма (последовательность P-R интервалов);
- R-T интерваллограмма (последовательность R-T интервалов);
- отношение амплитуд R и T зубцов (последовательность значений отношения амплитуд R и T зубцов);
- скважность ЭКС (последовательность значений отношения периода следования кардиокомплекса к его длительности);
Из каждого ритма выделяются волны 1-ого порядка, представляющие собой огибающие этих ритмов. Таким образом, осуществляется корректный переход от ритмограмм к временным функциям.
Нейродинамический метод обработки ритмограмм представляет собой способ преобразования сигналов f1(t), f2(t), f3(t), f4(t) и f5(t) в кодовую комбинацию по двоичному основанию, состоящую из последовательности импульсов, все параметры которых одинаковы.
Обобщенная функциональная схема цифрового анализатора биоритмов “Динамика-100” показана на рисунке.
Рис.1. Функциональная схема цифрового анализатора биоритмов.
1 – усилитель; 2 – генератор тактовых импульсов;
3 – компаратор; 4 –аппроксиматор
Основные сведения о цифровом анализаторе биоритмов “Динамика-100”
“Динамика-100” представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для анализа ритмов сердца и мозга человека, выделяемых из электрокардиосигнала в широкой полосе частот. В основу разработки положена новая информационная технология анализа сигналов различной физической природы – “фрактальная нейродинамика”.
При создании системы использованы последние достижения физиологии и клинической медицины и предложены новые высокоинформативные показатели для оценки состояния различных систем организма.
“Динамика-100” позволяет:
“Динамика-100” помогает практикующему врачу любого профиля контролировать показатели здоровья и осуществлять их суточный прогноз, определять энергетические ресурсы организма и оценивать эффективность лечения. В сочетании с традиционной и нетрадиционной терапией программно-аппаратный комплекс “Динамика-100” позволяет создавать уникальные лечебно-диагностические мини-кабинеты с завершенным циклом “диагностика – лечение – прогноз” в амбулаторных, полевых и домашних условиях.
Области применения
Особенности системы
“Динамика-100” одобрена Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ и ГВМУ МО. Система прошла клиническую апробацию в ведущих медицинских учреждениях и научно-исследовательских институтах Минздрава и Министерства Обороны Российской Федерации.
Программное и аппаратное обеспечение соответствует требованиям стандартов измерения, физиологической интерпретации и клинического использования показателей кардиоинтервалометрии, принятым Европейским Обществом Кардиологов и Северо-Американской Ассоциацией Электрофизиологии... (The European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology.// European Heart Journal Vol. 17, 354-381, March 1996.//Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation and clinical use).
Права собственности на программно-аппаратный комплекс “Динамика-100С” принадлежат ЦБМ “Динамика”. Программное обеспечение и варианты технической реализации защищены патентами на “Способы и устройства контроля функционального состояния биологических объектов”: А.С. № 271874 от 21.01.1969г.; А.С. № 1317395 от 17.01.1987г.; А.С. № 224401 от 23.03.1984г.; А.С. № 218476 от 2.01.1984г.; А.С. № 233281 от 4.02.1985г.; А.С. № 258353 от 24.06.1985г.; А.С. № 284719 от 23.02.1987г.; А.С. № 274384 от 15.06.1987г.
Site of Information
Technologies Designed by inftech@webservis.ru. |
|