СПОСОБ АНАЛИЗА БИОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Советский патент 1971 года по МПК A61B10/00 

Известны способы анализа биофизических процессов в эксперименте путем измерения показателей уровня (амплитуды) и частоты сигнала, осуществляемом одновременно с представлением результата в форме обобщающего показателя. Однако в этих способах сложны выявления общих закономерностей в изменениях уровня и частоты сигнала, а также в направленности сдвигов этих составляющих обрабатываемого сигнала.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с помощью известного электрбннолучевого характериографа наблюдают отнощение взятых за время анализа интегралов уровня и частоты сигнала ультразвуковой кардиограммы.

На чертеже изображена блок-схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ.

Сущность его состоит в том, что наблюдают отнощение интегралов уровня (амплитуды) и частоты сигнала с помощью какого-либо известного электроннолучевого характериографа и этим интегралам, взятым за время анализа, сопоставляют удобный для анализа обобщающий показатель - вектор в комплексной форме, - отнесенный к длительности времени анализа.

вой кардиографии (УЗК) в режиме непрерывного излучения, сигналы фонокардиографии (ФКГ), сигналы электромиграфни (ЭМГ) и электроэнцефалографии (ЭЭГ).

Длительность цикла наблюдения, за который производится определение интегральных значений уровня сигнала и его частоты, выбирается в зависимости от задач проводимого исследования, характера обрабатываемой функции и требований исследования. Это могут быть периоды текущего времени (для ЭЭГ и ЭМГ), периоды сердечного цикла (для УЗК и ФКГ) или произвольные интервалы времени, устанавливаемые экспериментатором.

Для амплитудно-частотного анализа исследуемого сигнала последний подают на входное устройство /, специфичное для регистрируемого сигнала (например на усилитель биотоков для ЭЭГ и ЭМГ, на акустический усилитель для ФКГ или ультразвуковой кардиолокатор для УЗК). Пройдя через усилитель 2 сигнал поступает на блок 3 измерения уровня и блок 4 измерения частоты. Эти составляющие сигнала через соответствующие интеграторы (по дискретному времени) 5 и б регистрируются в регистрирующем устройстве 7, в качестве которого могут быть использованы обычный многоканальный самописец, двухкоординатный регистратор, электроннолучевой осциллограф с фотозаписью и тому подобное, Сброс показаний интеграторов производится в конце каждого цикла наблюдения автоматически. Для этого задатчик 8 временных интервалов, которым может являться и сам пациент (при управлении сигналами электрокардиограммы по длительности сердечного цикла), управляет через блок 9 формирования работой электронного ключа 10 интеграторов и устройством 11 отметчика времени, сигналы кого,рого также подаются на регистрирующий прибор 7. Снимают следующие показания регистрирующего прибора: интеграл уровня U и интеграл частоты F за период наблюдения Т (т. е. за время анализа). С помощью этих величин можно образовать комплексный вектор D e, Т где d l/Ls -| , ф arc tg - ; i - мая единица. При соответствующем выборе регистрирующего устройства процесс вычисления указанного вектора может быть автоматизирован. В качестве примера применения предлагаемого способа рассмотрим обработку сигналов ультразвуковой кардиограммы в режиме непрерывного излучения. Регистрация вектора производится путем циклического фотографирования экрана двухкоординатного электроннолучевого осциллоскопа. Длительность каждой экспозиции соответствуют периоду сердечного цикла испытуемого и измеряется электросекундомером, который срабатывает синхронно с затвором фотоаппарата. Таким образом, управление происходит по физиологическому параметру. Известно, что при ультразвуковой кардиолокации в режиме непрерывного излучения из области абсолютной перкуторной тупости сердца при нормальной ориентации датчика к поверхности грудной клетки и применении щирокополосного фильтра, изменения частоты и уровня отраженного сигнала характеризуют соответственно скорость движения и вариации упруго-вязких свойств мышц при сокращении и расслаблении лоцируемого органа. Каждый из этих параметров в отдельности характеризует определенный физиологический процесс и используется при анализе получаемой информации. При исследовании биомеханики сердца и определении сократительной функции миокарда главного критерия деятельности этого органа нужна информация о динамике сердечного цикла. В сердечном цикле выделяются периоды активного движения и изменения структуры сердечной мышцы {рабочие периоды) и периоды, в течение которых механическая деятельность сердца ограничена (время покоя). В предлагаемом способе вектор смещается только при наличии хотя бы одной из составляющих сигнала - уровня или частоты. При соответствующей предварительной калибровке измерительных каналов этот вектор объективно отражает механическую активность сердца и является по существу, динамическим показателем. Он позволяет также установить характер и величину изменений процесса движения лоцируемого участка сердца по скорости и сократимости. При этом, во время регистрации вектора методом фотографирования статические фазы состояния сердца, в которых изменения частоты и уровня отраженного сигнала отсутствуют, фиксируются на фотобумаге точками большой засветки (светлыми пятнами), что позволит применять векторную оценку и к анализу динамики отдельных фаз сердечного цикла. Предмет изобретения Способ анализа биофизических процессов в эксперименте путем измерения показателей уровня и частоты сигнала, осуществляемый одновременно с представлением результата в орме обобщающего показателя, отличающийся тем, что, с целью упрощения выявления бщих закономерностей в изменениях уровня частоты сигнала, с помощью известного лектроннолучевого характериографа наблюают отношение взятых за время анализа инегралов уровня и частоты сигнала ультразвуовой кардиограммы.