ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Публикационная активность

(сведения по итогам 2017 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,500
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,405
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 0,817
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,319
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,264
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 6012
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 404
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 338
Десятилетний индекс Хирша: 17
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2017 год: 527
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2017 год по тематике "Автоматика. Вычислительная техника": 16

Больше данных по публикационной активности нашего журнале за 2008-2017 гг. на сайте РИНЦ

Вход


Забыли пароль? / Регистрация

Добавить в закладки

Следующий номер на сайте

4
Ожидается:
16 Декабря 2018

Программно-аппаратная реализация фонокардиографа

Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 1999 год.[ 25.03.1999 ]
Аннотация:
Abstract:
Авторы: Васильев В.Г. () - , , , Ершов Н.А. () - , ,
Количество просмотров: 10215
Версия для печати
Выпуск в формате PDF (1.25Мб)

Размер шрифта:       Шрифт:

Фонокардиография (ФКГ) занимается изучением тонов, шумов, возникающих в процессе сердечной деятельности. Способ наблюдения за тонами сердца (аускультация, прослушивание) с помощью фонендоскопа важен и в современной медицине. Однако для более надежной диагностики тонов и шумов сердца их следует рассматривать после преобразования и усиления. Такая методика (фонокардиография) делает анализ звуков сердца несравнимо более детальным и точным, чем это доступно человеческому уху.

Подпись:  
ЭЛЕМЕНТЫ СХЕМЫ: 1 - МИКРОФОН; 2 - БЛОК АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (АЦП); 2.1 - ПОДПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ АЦП; 3.1 - ПАМЯТЬ ЭВМ; 3.2.1-3.2.N - ТИПОВЫЕ ПОДПРОГРАММЫ ФИЛЬТРАЦИИ ВРЕМЕННОГО РЯДА С ВАРЬИРОВАНИЕМ ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ; 3.3 - ДОЛГОВРЕМЕННАЯ ПАМЯТЬ ЭВМ; 3.5 - ПОДПРОГРАММА ВЫВОДА НАБОРА (3.4) ГРАФИКОВ ФКГ НА ДИСПЛЕЙ (3.6) ИЛИ ПЕЧАТАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО.
Типовая аналоговая аппаратура для ФКГ неудобна в использовании по нескольким причинам. Основные из них:

-    для получения качественной фонограммы необходима хорошая помехозащищенность сигнала без потери информации (то есть фильтрация сигнала помехи фильтрами высокого порядка, так как помехи лежат в полосе сигнала). Это сложная и дорогая задача;

-    при записи фонограммы любое случайное постороннее воздействие на микрофон может испортить всю запись (и достаточно дорогую термо- или фотобумагу);

-    аналоговая аппаратура не позволяет варьировать частотными характеристиками фонограммы после ее записи.

В этой связи предлагается использовать в качестве фонокардиографа персональный компьютер (ПК). Схема фонокардиографа с цифровой обработкой сигнала на основе ПК представлена на рисунке.

Тоны сердца преобразуются в электрические сигналы с помощью пьезоэлектрического микрофона, вмонтированного в головку обычного фонендоскопа. Такая конструкция проста, привычна для врачей, а чувствительность высока. Сигнал от микрофона далее поступает на вход АЦП звуковой карты типа Sound Blaster. Это устройство достаточно дешево стоит, легко программируется и позволяет не только оцифровывать сигнал, но и прослушивать его, причем, если необходимо, то одновременно с записью на магнитный носитель. Доступность звуковых карт является основным фактором, позволяющим широко использовать ПК в качестве фонокардиографов в лечебных учреждениях.

Современная фильтрационная фонокардиография предусматривает запись ФКГ с различными частотными характеристиками. Регистрация ФКГ с несколькими характеристиками позволяет полнее выявить звуки сердца разной высоты и интенсивности и получить представление об их частотном составе. Спектр тонов частот акустических колебаний сердца находится в диапазоне от 10 до 1000 Гц. Поэтому для записи фонокардиограмм оцифровку сигнала достаточно проводить со стандартной частотой дискретизации 11 КГц, принятой для звуковых карт.

Оцифрованный и сохраненный на магнитном носителе звуковой сигнал фильтруется цифровыми фильтрами на четыре частотных диапазона согласно схеме Мааса и Вебера (см.: Кельман И.М. Электрокардиография и фонокардиография. -М.: Медицина, 1974.). Применение цифровых фильтров не только позволяет выделять любые частотные диапазоны, но и хирургически точно отфильтровывать сигнал помехи, при этом не внося никаких изменений в конструкцию аппаратуры. В рассматриваемой программно-аппаратной реализации фонокардиографа подпрограмма фильтрации временного ряда представляет собой алгоритм синтеза синусного фильтра Баттерворта. Его применение обеспечивает не только высокую крутизну АЧХ при переходе от полосы пропускания к полосе непрозрачности фильтра, но и близкую к линейной зависимость фазочастотной характеристики. Данное обстоятельство имеет решающее значение для неискаженного представления формы сигнала фонокардиограммы с целью его визуального анализа. Отметим также, что цифровая обработка сигнала даже большой длительности (10 секунд записи составляют 110000 отсчетов) синусным фильтром Баттерворта 4-8 порядка занимает около 15 секунд.

В заключение отметим, что применение мультимедийных ПК существенно дешевле серийно выпускаемых кардиографов как с точки зрения единовременных, так и эксплуатационных затрат. Кроме этого, используя методы цифровой обработки сигналов и спектрального анализа, можно получить более полную, чем обычным способом, диагностическую информацию.


Постоянный адрес статьи:
http://swsys.ru/index.php?page=article&id=922
Версия для печати
Выпуск в формате PDF (1.25Мб)
Статья опубликована в выпуске журнала № 1 за 1999 год.

Назад, к списку статей

Хотите оценить статью или опубликовать комментарий к ней - зарегистрируйтесь