Последняя модель кардиосигнализатора ПКС

НИИ экспериментальной медицины СЗО РАМН
Отдел экологической физиологии
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ БИОУПРАВЛЕНИЕ
С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
ТЕХНОЛОГИЯ АДАПТИВНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ –
ЭТО КОМПЛЕКС ПРОЦЕДУР, В ХОДЕ КОТОРЫХ
ПОСРЕДСТВОМ ВНЕШНЕЙ ЦЕПИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ,
ОРГАНИЗОВАННОЙ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ИЛИ ИНОЙ ТЕХНИКИ, ИСПЫТУЕМЫЙ
ИНФОРМИРУЕТСЯ ОБ ИЗМЕНЕНИИ И СОСТОЯНИИ
РЕГУЛИРУЕМЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ,
ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ПРИОБРЕТАТЬ И РАЗВИВАТЬ
НАВЫКИ САМОРЕГУЛЯЦИИ И ПОВЫСИТЬ
ЛАБИЛЬНОСТЬ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ
ДВА ТИПА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ
СВЯЗИ ОПРЕДЕЛИЛИ ДВА НАПРАВЛЕНИЯ
(ДВЕ ИДЕОЛОГИИ) РАЗВИТИЯ ЭТОЙ
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ, МОБИЛИЗАЦИОННОЙ
И РЕАБИЛИТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ -
ЭНЕРГО-МОТИВАЦИОННАЯ И
ИНФОРМАЦИОННО-МОТИВАЦИОННАЯ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ. СООТВЕТСТВЕННО
РАЗВИВАЛИСЬ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
ПАТЕНТНАЯ ЗАЩИТА КОМПЛЕКСА
«КАРДИОТРЕНИНГ»
Патенты РФ на способ и устройство № 2221477 «Способ
функциональной психофизиологической коррекции
состояния человека и диагностики в процессе
коррекции» от 20.01.2004
№ 43143 «Устройство для осуществления
функциональной психофизиологической коррекции
состояния человека» от 26.05.2004
№ 2249427 «Способ коррекции вегетативного баланса у
больных с острым инфарктом миокарда» от 10.04.2005
№ 2434575 «Способ коррекции вегетативного баланса у
больных острым инфарктом миокарда» от 27.11.2011
№ 2011103756 «Способ коррекции вегетативного
баланса у больных острым инфарктом миокарда» от
10.08.2012 (с контролем СО2 в выдыхаемом воздухе)
Особенности разработки и
технической реализации
аппаратной части комплекса
для кардиореспираторного
тренинга
к.т.н., доц., ведущий научный сотрудник ОЭФ
ФГБУ "НИИЭМ" СЗО РАМН
Белов Александр Викторович
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Почему не использовать стандартный
электрокардиограф?
• Он не предназначен для стыковки с внешними устройствами
из соображений обеспечения высокой электробезопасности
Почему не использовать компьютерный
электрокардиограф?
•
•
•
•
Чувствительность к различным помехам;
Функциональная избыточность;
Высокая стоимость;
Требует использования специализированного ПО.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Причины необходимости разработки
собственного кардиоусилителя
• Возможно обеспечение режима
минимального электропотребления
• Возможно обеспечить специальные меры
для обеспечения помехоустойчивости
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Специфика отведения электрокардиосигнала для
реализации методики кардиотренинга
• Нежелательность использования грудных отведений;
• Повышенный уровень внешних (кардиотренинг может проводиться
в любых условиях) и внутренних помех (испытуемый сидит, в
одежде, отведение ЭКС происходит с рук, без дополнительной
обработки подэлектродной поверхности рук, кардиотренинг
осуществляется у кардиологических больных);
• Обработка ЭКС осуществляется в режиме реального времени
• Необходимость надёжного выделения R-зубца в широком
диапазоне изменения амплитуды ЭКС (у разных испытуемых) и при
дыхательной модуляции амплитуды R-зубца ЭКС
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Обзор информационных и патентных материалов
Были изучены и проанализированы десятки отечественных и зарубежных
патентных описаний, среди них важнейшие:
Страна,
№ патента
Дата выдачи
Название патента
US 4,192,318
11.03 1980
Method and apparatus for locating the QRS portion of an
electrocardiographic signal
US 4,506,678
26.03. 1985
Patient monitor for providing respiration and electrocardiogram signals
US 5,709,215
20.01.1998
R-wave detection method for implantable cardioverter defibrillators
US 5,758,654
02.06.1998
ECG P QRS T onset and peak detection method
US 6,625,484
23.09.2003
Signal evaluation method for detecting QRS complexes
US 7,027,858
11.04.2006
Methods and apparatus for cardiac R-wave sensing in a subcutaneous
ECG waveform
SU 1502008
23.08.1989
Селектор QRS-комплексов электрокардиосигнала
RU 2021752
30.10.1994
Устройство для выделения QRS комплексов
RU 2076629
10.04.1997
Способ и устройство для селекции R-зубца кардиосигнала
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Подробнее о влиянии помехах
TRR1
TRR2
Электрокардиосигнал с минимальным уровнем помех
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Электрокардиосигнал с помехой 50 Гц
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Электрокардиосигнал с помехой 50 Гц
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Электрокардиосигнал с помехой гармоник 50 Гц (100, 150 и 200 Гц)
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Электрокардиосигнал с широкополосными миопомехами
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Электрокардиосигнал с помехами, вызванными дрейфом потенциалов с электродов отведений
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Схемные решения узлов: входной каскад
TL062AC
VC
VE
X5
sinf
X4
VE
C2 R7
150p
V10
V1
VC
10k
300k
R9
100k
TL062AC
R15
R1
100k
100k R8
200k
10000k
in
R14
R13
100
V11
-in
+in
V2
2.5
V13
R4
7
8
2
99
1
46
50
20
-Us X1
300m
V12
2.5
+Us
VE
TL062AC
2.2u Ic=10u
C1
ref
out
VC
680k
R2
VE
X2
TL062AC
VC
R11
110k
X6
R12
10000k
Схема обеспечивает:
- частичное подавление синфазной сетевой помехи 50 Гц,
-нечувствительность к постоянным потенциалам электродов;
- нечувствительность к переходному сопротивлению электрод –кожа.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Схемное решение узла фильтрации (РФ, ФНЧ, ФВЧ)
C3
POTSIZE=33K
PERCENT=50
10n
Вход от ПУ
C9
3300n
R24
200k
R9
R8
680k
R7
330k
200k
C7
10n
R10 PINA X4 PINC
VE
10k
R14
X5
R11
PINB
10k
VE
330k
R2
C1
10n
VE
X1
10k
VC
R1
330k
X2
VC
C2
10n
VE
R13
1k
X3
VC
VC
C6
POTSIZE=33K
10n
C20
3300n
R26
200k
R19
R18
680k
R25
330k
200k
C8
10n
PERCENT=42
R20PINA X10PINC
VE
X11
VC
out1
PINB
10k
R23
R21
10k
VE
R15
C4
330k
10n
X7
10k
R16
VE
330k
X8
C5
R22
10n
1k
VE
X9
Выход ЭКС
VC
VC
VC
NF_5
C17
POTSIZE=33K
PERCENT=80
33n
C19
33n
R42
200k
R36
R35
680k
R41
330k
200k
C18
33n
R37
VE
X18
VC
10k
R40
10k
PINA
X17PINC
PINB
R38
10k
VE
R33
1000k
X14
C15
10n
VE
X15
VC
VC
Выход фильтров
R34
C16
R39
1000k
10n
1k
VE
X16
VC
Схема
обеспечивает:
- полное
подавление
сетевых
помехи в
диапазоне
частот 49 – 51
Гц,
-подавление
помех до 5 Гц
и от 30 Гц, т.е.
обеспечивает
нечувствитель
ность к
большинству
помех.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Схемное решение узла фильтрации (РФ, ФНЧ, ФВЧ)
mod_от_пред_ус_до_2х_полу_периодного_детектора_4_полу_fin_2.CIR
0.04
0.02
0.00
-0.02
-0.04
1
20*v(in) v(in_sum) (V)
2
4
T (Secs)
0.25
0.00
-0.25
-0.50
-0.75
-1.00
1
200*v(in) -v(out_BP16) (V)
2
4
T (Secs)
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Схемное решение узла нелинейной фильтрации R-зубца ЭКС (патент № 100893)
Линейная фильтрация R-зубца ЭКС
Нелинейная фильтрация R-зубца ЭКС
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Схемное решение узла фильтрации (РФ, ФНЧ, ФВЧ)
in
C34
C36
R93
R92
10n
10n
100k
330k
R95
R94
1000k
C33
R97
R96
1000k
C35
1000k
VE
VE
TL062AC
X34
VC
C28
10n
VE
100n
100n
VE
X36
X37
VC
R90
680k
680k
680k
680k
C31
C27
3.3n
3.3n
TL062AC
R91
R85
R89
VC
TL062AC
X35
C32
1000k
VC
10n
TL062AC
VE
VE
VC
VC
TL062AC
X32
R82
R81
330k
R77
R78
330k
R79
330k
330k
330k
R33
10k
D3
R80
1N914
330k
VE
D2
X33
TL062AC
VE
TL062AC
R76
VC
VE
out2
X30
330k
VC
C26
D1
C25
100n
100n
comp
X21
VE
VC
X28
1n914
R75
R86
X29
VC
1N914
330k
C21
2u
VE
X25
VC
680k
R88
pic
680k
R84
330k
R87
1k
Схема
обеспечивает:
- полное
подавление
сетевых
помехи в
диапазоне
частот 49 – 51
Гц,
-подавление
помех до 5 Гц
и от 30 Гц, т.е.
обеспечивает
нечувствитель
ность к
большинству
помех.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Схемное решение узла фильтрации (РФ, ФНЧ, ФВЧ)
mod_ТРАНЗИТ_выделитель_tl062_5В_2.CIR
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2
-0.4
0.0
v(out_BP16) (V)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
1.5
2.0
2.5
T (Secs)
0.3
0.2
0.1
0.0
0.0
v(pic) (V) v(out2) (V)
0.5
1.0
T (Secs)
1.5
TRR
1.0
TRR
768.765m
747.206m
0.5
0.0
-0.5
-1.0
0.0
v(comp) (V)
0.5
1.0
T (Secs)
Схема обеспечивает:
1.5
2.0
2.5
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Портативный кардиосигнализатор ПКС-03 «Кардик»
до 2006 г.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Портативный кардиосигнализатор ПКС-03М «Кардик»
2006 - 2009 гг.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Портативный кардиосигнализатор ПКС-03М «Кардик»
2009 – 2011 гг.
к ПК
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Портативный кардиосигнализатор ПКС-04 «Кардик»
2009 – 2011 гг.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Последняя модель кардиосигнализатора ПКС-05М «Кардик»
2012 г.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Последняя модель кардиосигнализатора ПКС-05М «Кардик»
2012 г.
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
• MicroCAP – программа схемотехнического моделирования
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
План будущих исследований:
1. Включение в состав АПК “Кардиотренинг”
дополнительных каналов дыхания и
быстродействующего контроля температуры.
2. Работа блока ПКС-05 с автономным питанием и
беспроводной передачей информации в ПК.
3. Снижение потребляемой мощности при
автономном питании и режим автоотключения.
circuit2.cir
4.000
3.000
2.000
1.000
0.000
-1.000
0.000
v(6) (V )
2.400
4.800
7.200
v(in) (V )
T (Secs)
12.000
9.600
12.000
circuit2.cir
9.000
6.000
3.000
0.000
CBV с хема ЧМ FIN ALL 555 М С8.CIR
10.000
-3.000
0.000
v(out_ecg) (V )
2.400
4.800
7.200
9.600
12.000
v(in) (V )
T (Secs)
7.500
5.000
2.500
0.000
-2.500
0.000
v(out_ecg) (V)
2.400
v(i n)-2
4.800
7.200
9.600
T (Secs)
Амплитудно- и частотно - модулированная последовательность
импульсов, моделирующая последовательность R-зубцов ЭКС
12.000
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Параметр
ЧСС,
Trr
Диапазон
изменения
30-120,
500 -2000
Единица
измерен.
1/мин,
мсек
Проблема
Амплитуда QRS
0,1-5
мВ
Амплитуда
P-зубца
до 2
мВ
Появление лишнего
срабатывания выделителя
Нелинейный частотный фильтр
QRS-комплекса
Амплитуда Т- зубца
до 5
мВ
Появление лишнего
срабатывания выделителя
Нелинейный частотный фильтр
QRS-комплекса
Амплитуда сетевых
помех 50Гц
Временное разрешение
Trr выделителя
R- зубца
Напряжение
трибо-помех
до 100
мВ
3-30
мсек
до 2
мВ
Напряжение
ВЧ радио-помех
Потеря контакта
электродов отведения
до 3
мВ/м
-
-
Возможен пропуск
R-зубца
Повышение
точности снижает
помехоустойчивость
Трибо-напряжение при
движении проводов
отведения
Передатчики видеовещания
Перегрузка усилителя и
длительное восстановление
Режекторный фильтр в полосе
49-51 Гц
Выбор оптимальных
соотношений
точность/помехоусточивость
Применение спецэкранированных проводов
отведений
Фильтрация ВЧ
сигналов
Схема быстрого
восстановления после
перегрузки.
Контроль контакта
Широкий диапазон
изменения Trr приводит к
ошибкам опред. Trr
Широкий диапазон
изменения U R-зубца
приводит к пропуску
R-зубца
Способ решения
проблемы
Использование геометрических
параметров R-зубца
Введение системы
автоматической
регулировки усиления (АРУ)
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Результаты, полученные за период 2005 – 2012 гг.:
Патенты:
1. Белов А. В., Пуликов Д. Г., Сергеев Т.В. Регулируемый активный режекторный фильтр.
№59911 от 27.12.2006.
2. Белов А. В., Пуликов Д. Г., Сергеев Т.В. Нелинейный активный полосовой RC-фильтр для
выделения зубцов электрокардиосигнала №100893 от 10.01.2011.
Учебные пособия и методические указания:
3. Белов А. В. Проектирование и расчёт узлов электронно-медицинской техники: Учеб.
пособие / А. В. Белов, Е. В. Садыкова, Т. В. Сергеев // Спб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011.
96 с.
4. Проектирование узлов электронно-медицинской аппаратуры с помощью пакета ECAD
MICROCAP 8: Методические указания к лабораторным работам по электронике и
микропроцессорной технике /Сост. А. В. Белов, Т. В. Сергеев. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”,
2008. 40 с.: ил.
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ:
5. Белов А. В., Букарев Д.В. , Пуликов Д. Г., Сергеев Т. В., Суворов Н.Б. Аналоговый
выделитель R-зубца электрокардиосигнала. Биомедицинская радиоэлектроника. Ежемесячный
научно-прикладной журнал. М.:«Радиотехника». №11. 2009г. с. 67-71, 80 с.
6. Белов А. В., Пуликов Д. Г., Сергеев Т.В. Активный RC режекторный фильтр с
перестраиваемой величиной добротности. Известия высших учебных заведений России.
Радиоэлектроника. 1/2009. СПб.: СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2009, с. 37-42.
7. Белов А.В., Пуликов Д.Г., Сергеев Т.В. Выделитель кардиоинтервалов для ввода в
персональный компьютер. Сб.: Известия СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, серия Биотехнические системы в
медицине и экологии, вып. 2/2005. C. 100-105
Особенности разработки и технической реализации
аппаратной части комплекса для кардиореспираторного тренинга
Публикации и доклады на конференциях:
8. Суворов Н. Б., Белов А. В., Сергеев Т. В., Садыкова Н. А., Ярмош И. В. Биометрическая
информационная система для комплексов биологической обратной связи. Нейронаука для
медицины и психологии: 8-ой международный междисплинарный конгресс. Судак, Крым,
Украина, 2-12 июня 2012.: Труды/ Под ред. Лосевой Е.В., Логиновой Н.А. – М.:МАКС Пресс, 2012.
– 476 с. 393 – 394
9. A. V. Belov, N. A. Sadykova, A. A. Semchenkov, T. V. Sergeev, A. V. Ulyanovskiy, I. V.
Yarmosh, N. B. Suvorov. Biometric adaptive system biofeedback cardiotraining. VII РоссийскоБаварская конференция по биомедицинской инженерии, 29-31 мая 2012, Санкт-Петербург,
Россия. Труды – СПБ.:СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2012. – 312 c. 293-295.
10. Сергеев Т. В., Белов А. В., Зуева Н. Г., Ульяновский А. В., Баёва З. С.
Совершенствование методов оценки вариаций сердечного ритма и дыхания. Материалы
всероссийская научно-практическая конференции. ВМА им. С.М. Кирова. 2011. 210 – 211 с.
11. А. В. Белов, Сергеев Т.В., Д. Г. Пуликов, Н. Г. Зуева. Выделитель R-зубца
электрокардиосигнала с повышенной помехоустойчивостью. Тезисы докладов II
международного конгресса «кардиология на перекрестке наук» совместно с V Международным
симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку, ХVIII ежегодной научнопрактической конференцией «Актуальные вопросы кардиологии». Тюмень – 2011. 57-58 с.
12. Белов А. В., Пуликов Д. Г., Сергеев Т.В. Значение активного аналогового режекторного
фильтра в устройствах регистрации и обработки электрокардиосигналов. 63-я научнотехническая конференция, посвящённой Дню радио. СПб.: СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, апрель 2008,
с.285.
13. Пуликов Д.Г., Сергеев Т.В. Исследование проблем точного выделения RR–интервалов
электрокардиосигнала .Материалы 61-ой научно-технической конференции, посвящённой Дню
радио. СПб.: СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, апрель 2006, с.201-202
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСА
Пансионаты, санатории, стационары,
физиотерапевтические отделения, спортивная
медицина, спортивно-оздоровительные
комплексы, медсанчасти, экспертные
комиссии по отбору и коррекции состояния
операторов информационно-управляющих,
транспортных, диспетчерских и др. систем,
физические лица при периодическом
врачебном контроле – система может быть
реализована в виде персональных приборов,
размещающихся на ладони
ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ВОЛНЫ В КАРДИОРИТМЕ В СОСТОЯНИИ
РАССЛАБЛЕННОГО БОДРСТВОВАНИЯ С ЗАКРЫТЫМИ ГЛАЗАМИ –
БЛАГОПРИЯТНЫЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ ПРИЗНАК
ОТСУТСТВИЕ СОБСТВЕННОЙ ГАРМОНИКИ
В ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ РАССЛАБЛЕННОГО
БОДРСТВОВАНИЯ С ЗАКРЫТЫМИ ГЛАЗАМИ
СФОРМИРОВАННАЯ СОБСТВЕННАЯ ГАРМОНИКА ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ВОЛНЫ В КАРДИОРИТМЕ
ИСХОДНАЯ КРГ ПАЦИЕНТА В СОСТОЯНИИ РАССЛАБЛЕННОГО
БОДРСТВОВАНИЯ (АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ)
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ КРГ ПАЦИЕНТА, ДЫХАТЕЛЬНАЯ
АРИТМИЯ В ДИАПАЗОНЕ МЕДЛЕННЫХ ВОЛН
НЕЙРОЦИРКУЛЯТОРНАЯ
ДИСТОНИЯ
ЧЕРЕЗ 11
МЕСЯЦЕВ
ПОСЛЕ
КУРСА КРТ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНО-СЕРДЕЧНОЙ
СИНХРОНИЗАЦИИ У БОЛЬНОЙ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ
ДИНАМИКА НЕКОТОРЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ЦИКЛЕ
БИОУПРАВЛЕНИЯ, СОСТОЯВШЕГО ИЗ 10 СЕАНСОВ
(94 ПРОБЫ)
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ
ПОДДЕРЖКА СТАНДАРТНОГО
ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ
ИНФАРКТОМ МИОКАРДА
Начало КРТ
КРГ во
время 62-ой
пробы
Динамика некоторых показателей во время
кардиореспираторного тренинга
Частота кардиоваскулярных событий
у обследованных больных
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭФФЕКТИВНОГО ФБУОС-ТРЕНИНГА:
ФОРМИРОВАНИЕ В КАРДИОРИТМЕ СОБСТВЕННЫХ
ГАРМОНИК, СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ С ДЫХАНИЕМ, И
СОХРАНЕНИЕ ИХ В ТЕЧЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ВРЕМЕНИ.
УВЕЛИЧЕНИЕ АМПЛИТУДЫ И ПЕРИОДА СОБСТВЕННОЙ
ГАРМОНИКИ КОЛЕБАНИЙ КАРДИОРИТМА.
НОРМАЛИЗАЦИЯ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
И АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ, РОСТ
ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ И ЛОКАЛИЗАЦИИ
АЛЬФА-РИТМА В ЭЭГ.
ЭТО СОПРОВОЖДАЕТСЯ УЛУЧШЕНИЕМ ОБЪЕКТИВНОГО
КЛИНИЧЕСКОГО И СУБЪЕКТИВНОГО СОСТОЯНИЯ
ПАЦИЕНТОВ – СНИЖЕНИИ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОСТИ,
КОЛИЧЕСТВА ЖАЛОБ.
РИТМЫ СЕРДЦА И ДЫХАНИЯ ВЛИЯЮТ
НА НОРМАЛИЗАЦИЮ РИТМОВ МОЗГА
СИНХРОНИЗАЦИЯ РИТМОВ СЕРДЦА И ДЫХАНИЯ,
ПОВЫШЕНИЕ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ РИТМА СЕРДЦА
СПОСОБСТВУЮТ НОРМАЛИЗАЦИИ РИТМОВ МОЗГА.
ПОВЫШЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ АЛЬФА-РИТМА ИЛИ ЕГО
ВОССТАНОВЛЕНИЕ В СЛУЧАЕ ОТСУТСТВИЯ В ИСХОДНОМ
СОСТОЯНИИ - ОДИН ИЗ ПРИЗНАКОВ СНИЖЕНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ КОРЫ.
УСИЛИВАЕТСЯ СИСТЕМООБРАЗУЮЩАЯ РОЛЬ АЛЬФА-РИТМА.
ВЕРОЯТНОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ ТЕТА- И ДЕЛЬТА-ВОЛН
СНИЖАЕТСЯ.
ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУЕТ О
СНЯТИИ НАПРЯЖЕНИЯ, ПОВЫШЕНИИ ЧУВСТВА УВЕРЕННОСТИ
В СЕБЕ И ПАДЕНИИ УРОВНЯ ТРЕВОЖНОСТИ.
ТЕХНОЛОГИЯ ЗНАЧИТЕЛЬНО ПОВЫШАЕТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
РЕАБИЛИТАЦИИ БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ СОХРАНЯЕТСЯ В ТЕЧЕНИЕ ГОДА У
90% ОБСЛЕДОВАННЫХ.
Распределение основных ритмов ЭЭГ
в исходном состоянии, до начала процедур ФБУОС
Распределение основных ритмов ЭЭГ
после завершения цикла ФБУОС
ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЗДОРОВЫХ ИСПЫТУЕМЫХ
КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ БИОУПРАВЛЕНИЕ С
ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО КАРДИОРИТМУ ДЛЯ
ПОДГОТОВКИ К ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ, СВЯЗАННОЙ
С ПСИХОЛОГИЧЕСКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ,
ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ С МИНИМИЗАЦИЕЙ
ОШИБОК.
В ИССЛЕДОВАНИИ УЧАСТВОВАЛИ:
1. ВРАЧИ СКОРОЙ ПОМОЩИ ВО ВРЕМЯ
СУТОЧНОГО ДЕЖУРСТВА
2. ОПЕРАТОРЫ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ НА
РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ
3. ВОЕННЫЕ ОПЕРАТОРЫ
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ
СОКРАЩЕНИЙ И ИНДЕКСА НАПРЯЖЕНИЯ
В ЦИКЛЕ БИОУПРАВЛЕНИЯ (ВРАЧ СКОРОЙ ПОМОЩИ)
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КРАСНЫЕ ЛИНИИ - ФОНОВЫЕ ПРОБЫ В
СОСТОЯНИИ РАССЛАБЛЕННОГО БОДРСТВОВАНИЯ В ПОЛНОЧЬ
СИНИЕ ЛИНИИ - ГРАНИЦЫ ДНЕВНЫХ СЕАНСОВ
ПРОБЫ, ОТМЕЧЕННЫЕ КРАСНЫМ ЦВЕТОМ, - ФОНОВЫЕ
Цикл биоуправления из 35 проб восстанавливает
дыхательные волны в кардиоритме. После этого число
ошибок оператора снижается в 3 раза, скорость
переработки информации возрастает в 1.5 раза
ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
КОЛИЧЕСТВО
ОШИБОК
СПИ (БИТ/С)
Ф
Па
1.07
1
11
5.07
0
0
1.07
2,04
1,64
5.07
3,30
2,28
1,62
1,39
Пу
Пе
О
3
56
5
0
3
2
1,78
1,34
2,06
2,76
1,12
3,18
1,55
0,84
1,55
Д
М
К
Б
4
5
7
8
0
1
13
10
2,60
1,31
3,56
1,01
3,03
2,03
3,39
1,30
1,17
1,55
0,95
1,29
10,89
5,77
3,89
1,51
1,93
0,25
2,49
0,29
1,29
ОПЕРАТОР
СРЕДНЕЕ
ОШИБКА
СПИ (5.07)
СПИ (1.07)
ВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ БИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
СРЕДСТВО ДИАГНОСТИКИ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ
ПОДДЕРЖКИ СТАНДАРТНОЙ ТЕРАПИИ:
ОЦЕНКА АДАПТАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ КАРДИОВАСКУЛЯРНОЙ
И ДРУГИХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА, ПОВЫШЕНИЕ
РАБОТОСПОСОБНОСТИ И РЕЗЕРВОВ, МОБИЛИЗАЦИЯ СКРЫТЫХ ИЛИ
УТРАЧЕННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ К АДАПТАЦИИ;
ВЫРАБОТКА НАВЫКОВ РЕЛАКСАЦИИ, САМОРЕГУЛЯЦИИ,
САМОКОНТРОЛЯ;
КОРРЕКЦИЯ СОСТОЯНИЯ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО, ЭКОЛОГИЧЕСКОГО, ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО
И СОЦИАЛЬНОГО СТРЕССА;
В ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ, В СИСТЕМЕ “ЧЕЛОВЕК-ОПЕРАТОР:
ПРЕДСТАРТОВАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА К
ВЫПОЛНЕНИЮ ОПЕРАТОРСКИХ ЗАДАЧ ПУТЁМ НОРМАЛИЗАЦИИ
ВЕГЕТАТИВНОГО БАЛАНСА, ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА,
СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ ЛИЧНОСТНОЙ И РЕАКТИВНОЙ ТРЕВОЖНОСТИ И
НОРМАЛИЗАЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ КОРЫ МОЗГА И
МНОГОЕ ДРУГОЕ.
ЧТО НЕОБХОДИМО ДОБАВИТЬ
В ТЕХНОЛОГИЮ ФБУОС ?
БИОМЕТРИЧЕСКУЮ ИНФОРМАЦИОННУЮ СИСТЕМУ,
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ –
ФУНКЦИЯ ДЫХАНИЯ, ИССЛЕДОВАНИЕ КРОВОТОКА,
ГАЗООБМЕНА, CO2 , БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ,
БИОХИМИЧЕСКИЕ И ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ И ДР. ЗНАЧИТЕЛЬНО ПОВЫСЯТ
ДОСТОВЕРНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕДУР,
ПРОВОДИМЫХ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИЛИ
МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ БИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ,
И НАЗЫВАЕМЫХ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ БИОУПРАВЛЕНИЕМ С
ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ (ФБУОС)
СТЕПЕНЬ ГОТОВНОСТИ К ВНЕДРЕНИЮ
Технология знакопеременной биологической обратной связи
ведётся в НИИЭМ РАМН с 1969г., 1995 год - макетный образец
“Кардиотренинг”. В настоящее время возможна разработка
персонального устройства, размещаемого на ладони.
Испытания (1996–2011 г.г.) образца в рамках НИР проведены
в НИИЭМ РАМН, в медсанчасти ОАО “КИНЕФ”, на одной из
станций скорой помощи, в поликлинике № 33 СанктПетербурга, ВМедА, Санкт-Петербургской государственной
медицинской академии им. И.И. Мечникова, на военных
операторах.
В настоящее время комплекс испытывается на кафедрах
факультетской терапии и спортивной медицины СПб
медицинского университета им. И.П. Павлова (в данный
момент он работает в интересах команды лыжников (мастеров
спорта), находящихся на сборах в Финляндии.
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ БИОУПРАВЛЕНИЕ С
ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО
ХАРАКТЕРА – ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНАЯ И
НАУКОЁМКАЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНАЯ
ТЕХНОЛОГИЯ, ОСНОВАННАЯ НА
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ
РИТМОВ АВТОНОМНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
И РИТМОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА ЗА СЧЁТ
НЕПРЕРЫВНО ПОСТУПАЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ
О СОСТОЯНИИ УПРАВЛЯЕМОЙ ФУНКЦИИ
ИСПЫТУЕМОГО ИЛИ ПАЦИЕНТА, ЯВЛЯЕТСЯ
НЕОТЪЕМЛЕМОЙ ЧАСТЬЮ
ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ
В психофизиологических
исследованиях и совместных
публикациях участвовали д.м.н. проф.
Болдуева С.А., к.б.н. Булгакова О.С.,
к.б.н. Гусева Н.Л., к.м.н. Фролова Н.Л.,
к.м.н. Ярмош И.В.
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ БИОУПРАВЛЕНИЕ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
ОСНОВАНО НА ЭНЕРГО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ
ВНЕШНЕГО СИГНАЛА И ЭМОЦИОНАЛЬНОМ ПОДЪЕМЕ
И МОТИВИРОВАННОСТИ ИСПЫТУЕМОГО
ФБУОС
ЭНЕРГИЯ
ИНФОРМАЦИЯ
МОТИВАЦИЯ
Благодарим
за внимание