CC BY
16УДК 61
А.Д. Звягин, профессор, д.т.н., ФБОУВПО «ВГАВТ»
603003, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5. E-mail: [email protected]
ВИБРОДИАГНОСТИКА СЕРДЦА
В статье рассматриваются методы исследования сердца с помощью вибродиагностики. О работе сердца можно судить с помощью анализа спектра механических колебаний, вызываемых его работой. В статье приведены результаты измерений и спектры колебаний сердца ряда сотрудников фирмы "Диатех НН".
Автору, много лет занимавшемуся вибродиагностикой механизмов, пришла идея использовать этот метод для анализа работы сердца. В проведении эксперимента участвовали сотрудники фирмы, занимающейся вибродиагностикой «Диатех НН». Измерения проводились с помощью следующей аппаратуры:
• датчик вибрации;
• усилитель заряда;
• компьютер с подключенным АЦП (аналого-цифровой преобразователь).
СХЕМА УСТАНОВКИ ДАТЧИКА И АППАРАТУРЫ
1 или 11 - датчик вибрации (местоположение датчика устанавливается экспериментально, т.е. там, где сигнал будет больше);
2 - усилитель;
3 - АЦП;
4 - ноутбук;
5 - тонометр.
В таблице 1 приведен список участников с указанием возраста пульса и давления.
Таблица 1
NN Ф.И.О. Возраст Давление Пульс
п/п лет уд. в мин.
1 Архишина Е.А. 29 121/82 64
2 Ваганов А. О. 57 126/85 67
3 Ванцев С.С. 59 152/88 62
4 Галкин В.П. 53 173/109 72
5 Гапич Ф.В. 24 132/80 74
6 Горшенин А.И. 21 134/78 65
7 Дудченко В.Д. 40 128/88 65
8 Звягин А.Д. 74 134/78 74
9 Калинин К.А. 55 123/89 81
10 Коновалов .Ю. 45 115/84 74
11 Лисенков В.А. 55 154/100 67
12 Мосолов А.К. 37 153/101 82
13 Трофимов А.С. 22 121/78 73
Пример процесса колебаний в виде изменения величины ускорения во времени, причем по оси абсцисс отложены отсчеты, каждый из которых соответствует 122 мкс, полученный с датчика вибрации, установленного на груди (Звягин А.Д.) показан на рис. 2. Ниже на рис 3 приведен фрагмент электрокардиограммы (Звягин А.Д.) б----
5
4
3
¡2
■3
-4
-5
О 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 ОМ
Рис. 2. Процесс колебаний, полученный с датчика вибрации.
Рис. 3. Фрагмент элетрокардиограммы. Сравнение обоих процессов показывает несомненное сходство. Все полученные записи колебаний были преобразованы в два вида спектров: спектр Фурье и спектр Берга. Ниже на рис. 4 показаны спектры всех участников эксперимента, а на рис. 5 спектры больных: в прединфарктном состоянии (1) и с инфарктом (2).
1
«в I
«а А
Ш
-X-
1
4=-
« < > шимакшиимимм ■■-дяяаи.и................... 4 тааиааашншнипп
анпмг4
1- 11 4 ЫИ 17 1
тм> - 1
1 1
\
1 ими»
I, ч
1*1 МИЯКПЯЯПН|"|4|4Са(П > 4 шшиакя&ннмимии 1 * ГЯаииЯИЯПИГНМ)«4К
Рис. 4. Спектры колебаний сердца всех участников эксперимента.
—
•Ив и | | V— М—щ ми« НИИ !,■■ Г7 ин>
•но 1 | 1
п
" п*и
II
л
1 щ У 1*7 II иК1»ВЯЯП»1Г4Н1«1(11! 14 3 11 ииийИйШН1НН1««И
ЕЮ а) Л-
НИ ' I:
ииа 1 \fWv4. „— мин* > и»1» 1
14 г йиааиажннййивав • * виииввнпитннинз 4 т ааааахинмншваи
urn
MHi ■
MM II
s 1
=1 "1
\ LTUtT
ш Л| u МИ —Ц--- 1
0 ...........им ............... 1 < 7 1И1НПВ]иШ1<Р«<И4№ НИМ» 1 * J *U№UBlH*n»l74*4«*f!l * г дииидит^дяини
БНМЙЭ Симонов
б)
а - в прединфарктном состоянии; б - с инфарктом.
Рис.5. Спектры колебаний сердца больных людей Анализ спектров показал, что амплитуды ускорений у более молодых людей значительно больше. Спектры больных существенно отличаются от спектров здоровых людей, особенно при наличии инфаокта. В случае инфаркта спектры Берга с коэффициентом консолидации 1 вообще на спектры здоровых людей не похожи. Спектры Фурье также существенно отличаются наличием дополнительных колебаний в более высокочастотном диапазоне. Все позволяет надеется, что на базе вибродиагностики может быть создана эффективная портативная диагностическая система.
VIBRATION-BASED DIAGNOSTICS OF THE HEART
Zvyagin, A.D.
Considered in the article are the methods of studying the heart with the help of vibration-based diagnostics. The way the heart functions can be estimated through the analysis of the spectrum of mechanical vibrations caused by its beating. The article cites the measurement results and the heart vibration spectra of a number of Diatech NN company employees.
