home

Устройство для оценки функционального состояния кардиореспираторной системы

?
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ
О. В. Пестов, В. Б. Поляков
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
614990, Пермь, Букирева, 15
Описана реализация устройства для оценки состояния кардиореспираторной системы человека и оригинального алгоритма для обработки биоимпедансного
сигнала. Анализируется полученный импедансный сигнал, по которому определяются частота пульса и частота дыхания для расчета индекса Хильдебрандта.
Ключевые слова: кардиореспираторная система; индекс Хильдебрандта; частота пульса;
частота дыхания; биоимпеданс; алгоритм обработки сигнала

AN APPLICATION FOR ESTIMATING THE STATE OF THE
CARDIORESPIRATORY SYSTEM
O. V. Pestov, V. B. Polyakov
Perm State University, Bukireva St. 15, 614990, Perm
An implementation of the device for assessing the state of the cardiorespiratory system
of human and the original algorithm for processing the bioimpedance signal are described. The resulting impedance signal is analyzed, according to which the heart rate
and the respiration rate are determined to calculate the Hildebrandt index.
Keywords: cardiorespiratory system; Hildebrandt index; heart rate; respiratory rate; bioimpedance;
signal processing algorithm

Кардиореспираторная система, в которую входят сердечно-сосудистая и
дыхательная системы, выполняет важную функцию — доставка кислорода в
организм и распределение его по тканям. Без кислорода невозможно нормальное функционирование организма. Следовательно, нарушение нормальной работы кардиореспираторной системы, ведет к нарушению работы
всего организма в целом.
Качественным показателем функционального состояния кардиореспираторной системы может служить индекс Хильдебрандта, определяемый как
отношение частоты пульса к частоте дыхания. В норме он принимает значения от 4.5 до 5.4, а отклонение от этих значений говорит о наличии проблем
в организме [1].
Сердечные сокращения и дыхательные движения, приводит к квазипериодическому изменению физических параметров, которые можно наблюдать,
например, при измерении электрического импеданса. Измерив этот сигнал,
можно определить частоту сердечных сокращений (ЧСС), частоту дыхательных движений (ЧДД) и, следовательно, индекс Хильдебрандта.
Для измерения электрического импеданса имеется специализированная
интегральная микросхема (ИМС) – 12-разрядный анализатор цепей/преобразователь импеданса AD5933 (Analog Devices Inc.) [2]. Данная
145