Конспект содержит материалы, излагаемые в лекционном курсе, с необходимыми рисунками и схемами

Автоматизированный анализ плетизмограммы [30]
В настоящее время исследователям, использующим метод импедансной плетизмографии, приходится анализировать реографические кривые вручную. Это приводит к неоправданным потерям времени, что недопустимо при стремительно развивающихся в условиях неотложной кардиологии экстремальных ситуациях, требующих экспресс-информации о состоянии гемодинамики. Однозначное выделение некоторых структурных элементов сигнала по сложной форме реографической кривой может представлять значительные трудности.
Наиболее современной и перспективной тенденцией в развитии метода импедансной плетизмографии является автоматизация обработки реографических сигналов. Использование микропроцессорной техники для анализа ИПГ⁷ представляет собой переход на качественно новый уровень обработки медицинской информации.
Автоматизация анализа ИПГ значительно сокращает временные затраты, исключает субъективизм, повышает точность, позволяет получить в реальном масштабе времени результаты исследования и представить их в удобной для врача форме. Одномоментность и оперативность оценки важных гемодинамических параметров, доступные только автоматизированной системе, делают более эффективным использование метода импедансной плетизмографии. Возможность гемодинамического мониторирования является важной предпосылкой для реализации принципа индивидуализированного лечения.
Одна из первых успешных попыток автоматизации медикаментозной терапии с использованием анализа грудной импедансной плетизмограммы на базе специализированного компьютера была предпринята в 1977 году Г.И. Сидоренко и соавторами. Предложенное ими устройство для диагностики и выбора лечебного фактора, работая в режиме "советчика", позволяет автоматизировать выбор наилучшего лечебного воздействия в условиях неотложной кардиологии. Mijamoto, Tamura, Mikami в 1981 г. разработана система на базе ЭВМ, которая рассчитывает величины ударного и минутного объемов в автоматическом режиме на основе изменения трансторакального импеданса. Современная микропроцессорная техника и импедансная плетизмография явились основой для устройства и способа определения ударного и минутного объемов крови с индикацией абсолютных значений гемодинамических показателей.
В идеале автоматизированная система должна обеспечивать оперативные периодические измерения показателей центральной гемодинамики (ЦГД) с приемлемой для клинической практики точностью. Одновременно должен быть полностью исключен риск для пациента и персонала. Аппаратная среда должна быть приемлемой по стоимости. Таким противоречивым требованиям не отвечает ни один метод. Неинвазивные технологии контроля гемодинамики имеют погрешность от 28% (эхокардиографический) до 11% (компьютерная томография). Погрешность импедансной методики контроля ЦГД составляет 20%. Несмотря на сравнительно невысокую точность, компьютерная импедансометрия вполне приемлема для решения клинических задач.


Реоплетизмограф цифровой РПЦ-01
РПЦ-01 предназначен для исследования системы кровообращения методом реографии (импедансной плетизмографии) с обработкой информации на ПЭВМ. Область применения – функциональная диагностика, кардиология, спортивная медицина.
РПЦ-01 выполняет:
– преобразование в электрический сигнал величины модуля полного электрического сопротивления (импеданса) участка тела пациента (контрольный выход – ИМП);
– преобразование в электрический сигнал изменений модуля импеданса, обусловленных перераспределением объёмов крови (контрольный выход реограммы – РЕО);
– получение дифференциального значения реограммы (контрольный выход ДИФ);
– аналого-цифровое преобразование сигнала импеданса, реограммы и дифреограммы;
– преобразование уровней выходных сигналов в соответствии с требованиями интерфейса RS-232C.
РПЦ-01 обеспечивает:
– гальваническую развязку цепей, связанных с пациентом;
– световую индикацию нарушения контакта в цепи токовых электродов.
Параметры РПЦ-01 оптимизированы для работы по оценке параметров центральной гемодинамики человека по методике Кубичека. Возможно использование и для других методик.
Основные технические характеристики
1. Эффективное значение измерительного тока, мА, не более 2
2. Частота измерительного тока, кГц 38,4001%
3. Частота дискретизации передаваемого сигнала:
для реограммы и дифреограммы, Гц 10002%
для базового импеданса, Гц, не менее 0,1
4. Диапазон измерения для импеданса
на диапазоне "100", Ом 30 – 50
на диапазоне "300", Ом 60 – 240
для реограммы, Ом 0,5
для дифреограммы, Ом/с 4,5
5. Предел допустимой приведенной погрешности, не более
для импеданса 6%
для реограммы 10%
для дифреограммы 10%
6. Напряжение питания, В 220
7. Потребляемая мощность, ВА 20
РПЦ-01 построен по принципу четырехэлектродного измерения импеданса тела пациента. Ток высокой частоты поступает от генератора зондирующего тока на исследуемый участок тела через токовые электроды I1 и I2, накладываемые выше и ниже исследуемого участка. Прохождение зондирующего тока через исследуемый участок создаёт падение напряжения на нём, пропорциональное его импедансу. Значение возникшего падения напряжения снимается потенциальными электродами U1 и U2, накладываемыми на границах исследуемого участка. Четырёхэлектродная схема измерения при высоких значениях выходного импеданса генератора тока и входного импеданса усилителя, подключенного к потенциальным электродам, позволяет резко ослабить влияние на результат измерения мешающих поверхностных подэлектродных эффектов, по сравнению с двухэлектродным способом.
Для увеличения помехоустойчивости и повышения электробезопасности, цепи, связанные с пациентом (генератор тока, входной усилитель) гальванически изолированы от корпуса РПЦ-01 и от остальных цепей при помощи двух импульсных трансформаторов (сигнального и электропитания).
Генератор зондирующего тока обеспечивает протекание зондирующего тока требуемой величины при импедансе в цепи токовых электродов примерно до 3.5...4 кОм. При обрыве или очень плохом контакте в цепи токовых электродов наступает перегрузка токового генератора, о чём свидетельствует свечение красного светодиода ЭЛЕКТРОДЫ.
Реокардиосигнал квантуется с частотой 100 Гц. В памяти ЭВМ накапливается отрезок сигнала длительностью 10 с. Из него удаляются основные помехи, сопровождающие реографические исследования: дыхательная, мышечная. С погрешностью 1% автоматически идентифицируются основные опорные точки сигнала: начало и окончание периода изгнания, начало диастолической волны, максимумы систолической и диастолической волн. Из выборки сигнала удаляются также экстрасистолические кардиокомплексы, по которым невозможно произвести измерения.
Из-за специфики применения РПЦ-01, в отличие от обычных реографов, не имеет встроенного калибратора, а имеет калиброванный тракт передачи сигнала. Значения калибровочных коэффициентов указаны в файле CALIBR.REO, из которого передаются в основную программу.