Details

Данная работа посвящена разработке системы экспресс-диагностики для оценки здоровья сердечно-сосудистой системы человека с использованием неинвазивных оптических датчиков, а также методов регистрации и обработки сигнала пульсовой волны и сатурации с целью получения новой информации, которая принесет пользу врачам в диагностическом процессе. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение принципа работы пульсоксиметрии для экспресс-диагностики и исследование особенностей зарегистрированного сигнала пульсовой волны. 2. Разработка нового метода регистрации и обработки сигналов пульсовой волны и оксигенации тканей. 3. Проведение статистического исследования особенностей сигнала пульсовой волны с использованием базы данных, содержащей здоровых и нездоровых пациентов. 4. Построение комбинированной системы экспресс-диагностики здоровья человека, проведение окклюзионного тестирования пациентов и обработка полученных данных. Математический метод использован для построения метода обработки пульсовой волны, описательный метод для изучения, анализа и сравнения особенностей сигнала пульсовой волны у больных и здоровых людей, а также экспериментальный метод для построения комбинированной системы для экспресс-диагностики, проведения измерений, анализируя данных. Выполнение работы и анализ результатов осуществлён в среде MATLAB. В результате был разработан новый метод одновременной регистрации сигналов пульсовой волны и тканевой оксиметрии с помощью современных оптических датчиков, при котором измерения выполняются одновременно и не влияя друг на друга. Использование датчика пульсоксиметра, разработанного на основе ПЗС- линейки, позволило получить новую информацию о сердечно-сосудистой системе. Реализация разработанного метода обработки пульсовой волны позволила выявить и рассчитать важные параметры для классификации пациентов на здоровых и нездоровых людей. Все вышеперечисленное также позволило сократить время измерения и анализа результатов при окклюзионном тесте с часа до нескольких минут.

This work is devoted to the development of an express diagnostic system for assessing the health status of the human cardiovascular system using non-invasive optical sensors, as well as methods for recording and processing pulse wave and saturation signals in order to obtain new information that will benefit doctors in the diagnostic process. The research set the following goals: 1. Studying of the work principle of pulse oximetry for express diagnostics and study of the features of the recorded pulse wave signal. 2. Development of a new method for recording and processing pulse wave and tissue oxygenation signals. 3. Carrying out a statistical study of the pulse wave signal characteristics using a database containing healthy and unhealthy patients. 4. Construction of a combined system for express diagnostics of human health, conducting occlusion testing of patients and processing the obtained data. A mathematical method was used to construct a pulse wave processing method, a descriptive method to study, analyze and compare the characteristics of the pulse wave signal in sick and healthy people, as well as an experimental method to construct a combined system for express diagnostics, measurements, and data analysis. The work was carried out and the results were analyzed in the MATLAB environment. As a result, a new method has been developed for simultaneous recording of pulse wave and tissue oximetry signals using modern optical sensors, in which measurements are performed simultaneously and without interfering with each other. The use of a pulse oximeter sensor, developed on the basis of a CCD line, made it possible to obtain new information about the cardiovascular system. The implementation of the developed pulse wave processing method made it possible to identify and calculate important parameters for classifying patients into healthy and unhealthy people. All of the above also made it possible to reduce the time for measuring and analyzing results during an occlusion test from an hour to several minutes.