способ обработки сигналов пульсовой волны, способ измерения пульсовой волны, устройство для обработки сигналов пульсовой волны и способ обработки сигналов измерения параметров, отражающих состояние органов и/или систем организма

Формула изобретения

1. Способ обработки сигналов пульсовой волны, согласно которому генерируют электрический сигнал, соответствующий измеряемой пульсовой волне, с помощью датчика, который устанавливают на поверхность тела над веной или артерией, корректируют амплитудно-частотную характеристику генерируемого электрического сигнала до получения электрического сигнала предписанной формы в виде линий из группы последовательных синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны, причем амплитуды первой и второй синусоидальных полуволн больше, чем амплитуды последующих синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны, и осуществляют сравнительный анализ амплитудно-частотных характеристик электрического сигнала предписанной формы для постановки диагноза, отличающийся тем, что при корректировке амплитудно-частотной характеристики генерируемого электрического сигнала получают электрический сигнал предписанной формы, состоящий из двух равных по длительности полупериодов измеряемой пульсовой волны, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны включают группу из пяти последовательных синусоидальных полуволн, из которых первая, третья и пятая синусоидальные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая синусоидальная полуволны являются отрицательными полуволнами, по полученным амплитудно-частотным характеристикам электрического сигнала предписанной формы определяют его энергию и/или энергии составляющих электрического сигнала предписанной формы и осуществляют сравнительный анализ для постановки диагноза путем сравнения энергий составляющих сигнала измеряемой пульсовой волны с энергиями составляющих эталонной по форме сигнала пульсовой волны, соответствующей нормальному состоянию органов и/или систем организма, и/или путем сравнения энергий составляющих сигнала измеряемой пульсовой волны между собой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что во второй полупериод измеряемой пульсовой волны включают группу из последовательных синусоидальных полуволн, амплитуда каждой из которых меньше амплитуды любой из первых пяти синусоидальных полуволн первого полупериода измеряемой пульсовой волны.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчик устанавливают на внутренней части запястья в точках Цунь, или Гуань, или Чи.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрический сигнал, соответствующий измеряемой пульсовой волне, генерируют с помощью акустического датчика, который устанавливают и прижимают над веной или артерией, и регулируют силу и направление прижатия до получения устойчивого электрического сигнала.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве эталонной пульсовой волны используют пульсовую волну по форме сигнала в виде группы последовательных эталонных полуволн, изменяющихся по закону синуса.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве эталонной пульсовой волны используют пульсовую волну, энергия сигнала за период которой равна энергии сигнала предписанной формы измеряемой пульсовой волны за период.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что группу последовательных эталонных полуволн представляют в виде линии соответствующей ей сигнала так, что амплитуды первой и второй эталонных полуволн первого полупериода эталонной пульсовой волны, равного полупериоду измеряемой пульсовой волны, равны между собой и больше амплитуд третьей, четвертой и пятой эталонных полуволн, равных между собой, причем первая, третья и пятая эталонные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая эталонные полуволны являются отрицательными полуволнами, а во второй полупериод эталонной пульсовой волны включают группу из последовательных затухающих эталонных полуволн, амплитуда каждой из которых меньше амплитуды любой из первых пяти эталонных полуволн первого полупериода эталонной пульсовой волны.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что линию, соответствующую сигналу эталонной пульсовой волны, разлагают на четную и нечетную составляющие в виде двух линий, каждая из которых состоит из группы последовательных полуволн, причем сумма ординат линий четной и нечетной составляющих с одинаковой абсциссой равна ординате линии сигнала эталонной пульсовой волны с той же абсциссой, причем в первом полупериоде линии четной и нечетной составляющих совпадают, а их ординаты меньше соответствующих ординат линии сигнала эталонной пульсовой волны и совпадают с ними по знаку, а во втором полупериоде линию нечетной составляющей получают путем построения линии, обратной по знаку ординаты и симметричной линии нечетной составляющей первого полупериода относительно точки на оси абсцисс, соответствующей середине периода, причем линия нечетной составляющей проходит через эту точку, а линию четной составляющей второго полупериода получают путем построения линии, симметричной линии четной составляющей первого полупериода относительно оси, параллельной оси ординат и проходящей через точку середины периода на оси абсцисс.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что линию сигнала предписанной формы измеряемой пульсовой волны разлагают на четную и нечетную составляющие в виде двух линий, каждая из которых состоит из группы последовательных полуволн, причем сумма ординат линий четной и нечетной составляющих с одинаковой абсциссой равна ординате линии сигнала предписанной формы с той же абсциссой, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны включают группы по пять последовательных производных полуволн, причем амплитуды первой и второй производных полуволн больше, чем амплитуды последующих производных полуволн первого полупериода пульсовой волны, первая, третья и пятая производные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая производные полуволны являются отрицательными полуволнами, во втором полупериоде линию четной составляющей получают путем построения линии, симметричной линии четной составляющей первого полупериода относительно оси, параллельной оси ординат и проходящей через точку середины периода на оси абсцисс, а линию нечетной составляющей второго полупериода получают путем построения линии, симметричной линии нечетной составляющей первого полупериода относительно точки на оси абсцисс, соответствующей середине периода, причем линия нечетной составляющей проходит через эту точку.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что период измеряемой пульсовой волны разбивают на несколько фаз, определяют энергии составляющих сигнала измеряемой пульсовой волны как энергии каждой фазы и сравнивают их с соответствующими энергиями составляющих сигнала, соответствующего эталонной пульсовой волне, в соответствующих фазах.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что период измеряемой пульсовой волны разбивают на шесть фаз, пять из которых находятся в первом полупериоде, а шестая находится во втором полупериоде.

12. Способ измерения пульсовой волны, согласно которому генерируют электрический сигнал, соответствующий измеряемой пульсовой волне, с помощью акустического датчика, который прижимают к поверхности тела над веной или артерией, регулируют силу прижатия датчика до получения стабильного электрического сигнала, причем такую регулировку проводят до достижения установленного значения хотя бы одной из амплитудно-частотных характеристик электрического сигнала, корректируют амплитудно-частотную характеристику электрического сигнала до получения электрического сигнала предписанной формы, амплитудно-частотные характеристики которого обрабатывают и отображают результаты обработки на регистраторе, отличающийся тем, что регулировку проводят как по силе, так и по месту прижатия до получения стабильного электрического сигнала, причем стабильным считают электрический сигнал, соответствующий серии из двух или более пульсовых волн, следующих одна за другой и каждая из которых имеет предписанную форму, а амплитудные и/или частотные характеристики электрического сигнала соседних пульсовых волн серии соответствуют друг другу в пределах заранее установленного относительного допуска отличий.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что для получения стабильного электрического сигнала предварительно задают число пульсовых волн серии, следующих одна за другой, каждая из которых имеет предписанную форму.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что электрический сигнал предписанной формы, соответствующий пульсовой волне, состоит из двух равных по длительности полупериодов измеряемой пульсовой волны, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны входит группа из пяти последовательных синусоидальных полуволн, из которых первая, третья и пятая синусоидальные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая синусоидальная полуволны являются отрицательными полуволнами, причем амплитуды первой и второй синусоидальных полуволн больше, чем амплитуды последующих синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что силу прижатия регулируют по показаниям динамометрического датчика, механически соединенного с акустическим датчиком.

16. Способ по п.12, отличающийся тем, что акустический датчик прижимают к внутренней части запястья в точках Цунь, или Гуань, или Чи.

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что регулировку осуществляют вручную.

18. Устройство для обработки сигналов пульсовой волны, включающее амплитудно-частотный акустический датчик пульсовой волны, приспособленный для установки на поверхность тела над веной или артерией для генерирования электрического сигнала, соответствующего измеряемой пульсовой волне, средство корректировки генерируемого акустическим датчиком сигнала для получения электрического сигнала предписанной формы, обрабатывающий модуль для обработки электрического сигнала предписанной формы и регистратор, регистрирующий обработанный электрический сигнал предписанной формы, отличающееся тем, что содержит устройство позиционирования акустического датчика по силе и/или месту прижатия для получения устойчивого электрического сигнала предписанной формы, устройство позиционирования электрически соединено с обрабатывающим модулем, причем регистратор выполнен с возможностью отображения информации обрабатывающего модуля о достижении устойчивого электрического сигнала предписанной формы.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что в качестве акустического датчика используют микрофон, а в качестве средства корректировки используют камеру, заполненную воздухом, которая размещена перед микрофоном и открыта в направлении поверхности тела над веной или артерией.

20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что устройство позиционирования содержит в одном корпусе акустический датчик и динамометрический датчик силы прижатия, электрически соединенный с обрабатывающим модулем.

21. Устройство по п.18, отличающееся тем, что средство корректировки и обрабатывающий модуль выполнены с возможностью получения электрического сигнала предписанной формы, состоящего из двух равных по длительности полупериодов измеряемой пульсовой волны, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны входит группа из пяти последовательных синусоидальных полуволн, из которых первая, третья и пятая синусоидальные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая синусоидальная полуволны являются отрицательными полуволнами, причем амплитуды первой и второй синусоидальных полуволн больше, чем амплитуды последующих синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны.

22. Устройство по п.18, отличающееся тем, что обрабатывающий модуль выполнен с возможностью передавать на регистратор электрический сигнал о достижении стабильного электрического сигнала предписанной формы, позволяющего производить измерение пульсовой волны с заданной степенью достоверности.

23. Устройство по п.18, отличающееся тем, что регистратор выполнен с возможностью визуального отображения информации о достижении стабильного электрического сигнала предписанной формы.

24. Способ обработки сигналов измерения параметров, отражающих состояние органов и/или систем организма, согласно которому с помощью измерительного датчика или датчиков, устанавливаемых на поверхность тела в определенной точке или точках, проводят измерение сигналов, параметры которого или которых отражают составляющие внутренней энергии каналов организма, генерируемые датчиком или датчиками электрические сигналы представляют в виде матрицы, содержащей сравнительные последовательности элементов, используемые для постановки диагноза путем сравнительного анализа с эталонной синусоидальной последовательностью элементов, разбитой на фазы, соответствующей нормальному состоянию органов и/или систем организма, отличающийся тем, что генерируемые электрические сигналы представляют в виде как минимум одной матрицы, содержащей по шесть строк и столбцов из элементов М_ij, значения которых определяют как отклонение между значением фактической энергии элемента или значением параметра, отражающего фактическую энергию элемента, и значением эталонной энергии соответствующего элемента или соответствующего значения параметра, отражающего эталонную энергию элемента, где i - канал внутренней энергии, j - вид внутренней энергии, причем эталонную синусоидальную последовательность элементов представляют в виде двух целых последовательных полуволн функции синус, каждую из которых разбивают на шесть равных фаз, каждая из которых отражает эталонную энергию определенного элемента или параметр, отражающий эталонную энергию определенного элемента, для постановки диагноза анализируют величины и/или баланс отклонений, который по каждому каналу и/или виду внутренней энергии определяют как сумму модулей значений строк и/или столбцов матрицы, а для всей внутренней энергии общий баланс отклонений определяют как сумму всех балансов отклонений по каждому каналу или виду внутренней энергии.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что проводят измерение сигналов, соответствующих пульсовой волне, а при преобразовании электрического сигнала, соответствующего измеряемой пульсовой волне, из такого сигнала выделяют значения фактической энергии элементов определенного канала и/или вида внутренней энергии.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что проводят измерение параметра электрической проводимости кожи в рефлекторных точках.

27. Способ по п.24, отличающийся тем, что значения элементов М_ij определяют в процентах от полной внутренней энергии всех каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к измерению пульсовой волны для целей диагностики. Изобретение также относится к области рефлексотерапии.

Известно устройство для регистрации пульса, содержащее преобразователи, каждый из которых включает корпус, источник света, фотоприемник, шток с флажком и рабочим наконечником. Преобразователи подводят к руке пациента, осуществляется дозированное прижатие рабочего наконечника к артерии в нужных участках. При движении штока под действием пульсовой волны артерии флажок изменяет световой поток от источника света к фотоприемнику, фотоприемник преобразует световой поток в электрический сигнал, который передается на измерительное устройство и регистратор [SU 736955, 1980]. Известно устройство для определения пульса, содержащее преобразователи, каждый из которых содержит повторитель напряжения, два неподвижных электрода и подвижный электрод, расположенный между неподвижными электродами, а также содержит пелот и шток [RU 2077259 C1, 1997]. Преобразователи с помощью ремней фиксируют на руке над лучевой артерией вблизи запястья, осуществляют дозированное прижатие пелотов к артерии. При движении пелота со штоком под действием пульсовой волны подвижный электрод перемещается между неподвижными, при этом изменяются электрические емкости, образованные этими электродами, за счет изменения расстояния между ними. Модулируемое пульсом переменное напряжение поступает на вход повторителя напряжения, который обеспечивает неискаженную передачу электрического сигнала на стационарный измерительный модуль. Можно выбрать интервал перемещений для получения любой треугольной линейности преобразования перемещений в электрический сигнал. Далее электрический сигнал от преобразователей поступает на вход измерительного модуля, где производится детектирование, усиление и отцифровка сигнала, после чего полученная информация обрабатывается в компьютере с целью постановки диагноза. Устройство позволяет осуществлять интегральную экспресс-диагностику организма человека методами, описанными в тибетских медицинских текстах. Наличие в известных устройствах механически движущихся трущихся частей, к тому же обладающих инерционностью, не позволяет добиться высокой точности измерения пульсовой волны, и, как следствие, снижается точность и достоверность постановки диагноза.

Известен способ дифференциальной диагностики заболеваний легких путем регистрации и записи сфигмографического сигнала с лучевой артерии пациента с помощью фотоэлектрического датчика [RU 2100009 C1, 1997]. В сигнале выделяют характерные точки единичных колебаний, определяют амплитудные и временные параметры этих точек пульсовой волны, формируют динамические ряды, отражающие зависимость найденных параметров от номера периода, проводят спектральный анализ сформированных рядов, вычисляют критерий Р, по значению которого производят диагностику. Известен способ измерения давления крови в кровеносном сосуде, заключающийся в том, что датчик давления прижимают к коже пациента над кровеносным сосудом, измеряют изменение величины зазора между мембраной и торцом волоконно-оптического преобразователя-зонда, преобразуют изменение величины в изменение отраженного светового потока, пропорционального изменению давления в кровеносном сосуде, преобразуют величину изменения отраженного светового потока в пульсовую волну, по которой согласно программе осуществляют диагностику сердечно-сосудистой системы и стрессового состояния организма [RU 2176387 С1, 2001]. Известен аппарат и способ для не травматичного диагноза сердечно-сосудистых и связанных нарушений [WO 99/57674 A1, 1999]. Система обрабатывает соответствие между динамикой контура артериальной пульсовой волны, колебания кровяного давления и связанной с ними болезни. Система включает входной модуль с датчиком давления, приемник сигнала и модуль обработки. Во входном модуле входа использует датчик давления. Приемник сигнала усиливает, переводит в цифровую форму и нормализует артериальный сигнал пульсовых колебаний кровяного давления. В модуле обработки сигнал анализируют по амплитудно-частотным характеристикам. Известные способы и устройство имеют узкую диагностическую направленность.

Известен способ диагностики состояния биообъекта, включающий преобразование биологической пульсовой последовательности в электрическую последовательность импульсов с последующим измерением параметров пульса, по которым осуществляют оценку состояния биообъекта [RU 2118121 C1, 1998]. Способ основан на анализе средней скорости распространения пульсовой волны на различных участках большого и малого кругов кровообращения. Устройство для осуществления способа содержит оптоэлектронные преобразователи, формирователи электрической последовательности импульсов, генератор измерительной частоты, ключевую логическую схему И-НЕ, дискриминатор-формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, формирователь команд управления, реверсивный счетчик частоты, регистр памяти, индикатор. Достоверность диагностических результатов, полученных с использованием данного способа, недостаточна высока, т.к. средняя скорость распространения пульсовой волны достоверно не отражает состояние многих органов и всего организма в целом.

Известно устройство для активной диагностики, содержащее комплексный блок датчика периферического пульса, включающего блок оптопары с согласующим каскадом, и комплексный программно-аппаратный блок, включающий блоки записи пульсовой волны, анализа качества пульсовой волны, управления режимами работы, памяти классификационных признаков классов пульсовой волны, памяти нормативных данных, определения частных и обобщенных показателей и вывода визуальной информации, а также пульт управления, содержащий также комплексный блок датчика артериального давления и комплексный блок исполнительных механизмов [RU 9577 U1, 1999]. Известны также подобные диагностические аппараты для постановки диагноза по пульсовой волне [WO 99/09884 А1, 1999; WO 99/26529 A1, 1999]. Известные устройства не позволяют осуществлять точную постановку диагноза, т.к. для анализа используются эмпирические нормативные данные.

В качестве прототипа выбрано известное пульсодиагностическое устройство и способ измерения пульсовой волны с его использованием [US 5381797 C1, 1995]. Пульсодиагностическое устройство включает: амплитудно-частотный датчик пульсовой волны, приспособленный для установки на внутренней части запястья в точках Цунь, Гуань и Чи на вену для генерирования сигнала пульсовой волны; средство корректировки амплитудно-частотной характеристики датчика пульсовой волны для получения сигнала пульсовой волны предписанной формы, содержащего группу характерных полуволн; обрабатывающий модуль сигнала пульсовой волны, соединенный с датчиком пульсовой волны, предназначенный для обработки группы характерных полуволн, причем обрабатывающий модуль включает усилитель, аналого-цифровой преобразователь, анализатор формы сигнала пульсовой волны и регистратор. Средство корректировки амплитудно-частотной характеристики предназначено для формирования сигнала пульсовой волны, содержащего следующие одна за другой характерные синусоидальные полуволны с первой по пятую, причем первая полуволна является положительной, вторая - отрицательной, с амплитудой, практически равной амплитуде первой полуволны, третья и четвертая полуволны являются положительными с примерно равными амплитудами, которые меньше, чем амплитуда первой полуволны, а пятая полуволна является положительной с амплитудой не более, чем амплитуда третьей и четвертой полуволн, причем длительность пятой полуволны примерно равна суммарной длительности первых четырех полуволн. В частности, устройство включает микрофон, используемый в качестве датчика пульсовой волны, и открытую со стороны входа воздушную камеру, которая размещена перед микрофоном и которая используется как средство корректировки амплитудно-частотной характеристики. Анализатор формы сигнала пульсовой волны включает вычислитель параметров, который вычисляет максимальные амплитуды и длительности первой и второй полуволн, вычисляет максимальные амплитуды третьей и четвертой полуволн, определяет первое соотношение между максимальными амплитудами четвертой и третьей полуволн и определяет второе соотношение между длительностями всей группы полуволн и пятой волны. Способ измерения пульсовой волны с помощью описанного устройства, включающего электрически соединенные между собой датчик пульсовой волны и регистратор, предполагает выполнение следующих операций: прижатие вручную датчика пульсовой волны к запястью в точках Цунь, Гуань и Чи, отражающих состояние внутренних органов и систем; регулировка силы прижатия для позиционирования датчика пульсовой волны в позиции, относящейся к измерению поверхностного и/или глубокого пульса, причем такая регулировка производится до максимизации величины амплитуды импульса сигнала волны, воспринимаемой визуально в регистраторе; корректировка амплитудной характеристики сигнала пульсовой волны от датчика пульсовой волны. Для диагностики состояния органов и систем организма сравнивают амплитуды и длительности как минимум одной характерной полуволны с амплитудой и длительностью как минимум одной другой полуволны. Представление о структуре пульсовой волны в известном способе было получено из опыта и является недостаточно точным. Система интерпретации параметров носит в большей степени эмпирический характер, что затрудняет установить связь с параметрами пульса и оценки состояния человека, сложившимися в классической восточной медицине.

Известны способы диагностик состояния организма, основанные на измерении параметров рефлекторных точек (БАТ), отражающих баланс внутренней энергии организма, на основе канонов классической восточной медицины.

Известен способ определения функционального состояния организма заключается в том, что измеряют электропроводимость кожи в области проекции Инь- и Янь-составляющих бель-чакр на кистях рук, значения которых регистрируют отдельно [RU 2137458 Cl, 1999]. Составляют таблицу из двух частей, по семь граф каждая. Строят "физиологический коридор", соединяют левые и правые значения, получая диаграммы. По расположению значений Инь-составляющих в пределах, выше или ниже физиологических границ определяют норму, избыток или недостаток шести основных энергий и соответственно норму, гипер- или гипофункцию связанных с ними органов и систем. По взаимному расположению "физиологических коридоров" оценивают общее психовегетативное состояние. По наличию избытка или недостатка основных энергий Янь-составляющих выявляют преобладающие психоэмоциональные состояния и, сопоставляя их с наиболее выраженными гипо- или гиперфункциональными состояниями органов, устанавливают психосоматические комплексы. Затем проводят диагностику бель-чакры с наиболее выраженным избытком или недостатком основной энергии, измеряя электропроводимость отраслевых энергий. Значения вносят в таблицу из шести граф. Выявляют нарушенную функцию органа по избытку или недостатку отраслевой энергии. Нормой считаются значения параметров “физиологического коридора”, определяемого эмпирически, поэтому поставленный диагноз является относительным и, следовательно, малодостоверным.

В качестве второго прототипа выбраны прибор и способ для рефлексологических измерений, который стандартизирует и классифицирует новый измерительный модуль [WO 01/12062 A1, 2001]. Рефлексологические измерения производят с помощью измерительного датчика, электрические сигналы с которого, соответствующие параметрам БАТ, через систему трансдукции преобразуют в матрицу формата FTDB (база данных Ферраро-Ткаченко), отражающую все потенциально возможные значения измеряемых параметров, а просмотр состояния органов осуществляют с помощью компьютера, оснащенного соответствующим программным обеспечением. При преобразовании электрические сигналы структурируют в комбинацию и конфигурируют в последовательности и/или сравнительные последовательности для постановки диагноза. В качестве измеряемых параметров БАТ используют проводимость БАТ, отражающих состояние внутренних энергий каналов в соответствии с представлениями классической восточной медицины, также предусмотрена возможность рефлексологических измерений электрических сигналов различной формы, длительности и типа. Сконфигурированные последовательности представляют в виде двух ветвей синусоидального графика - положительной и отрицательной. Для постановки диагноза синусоидальный график может быть разбит на несколько фаз, а сравнительный анализ может быть проведен пофазно. Используемая матрица-график не отражает адекватно баланс внутренних энергий организма, что не позволяет поставить достоверный диагноз.

Технические задачи, на решение которых направлена группа изобретений: повышение точности измерения пульсовой волны и достоверности полученных результатов измерения; повышение точности диагностики состояния организма по измеряемой пульсовой волне или по измеряемым параметрам в рефлекторных БАТ.

Согласно первому варианту способа диагностики состояния органов и/или систем организма по амплитудно-частотной характеристике пульсовой волны, генерируют электрический сигнал, соответствующий измеряемой пульсовой волне, с помощью датчика, который устанавливают на поверхность тела над веной или артерией, корректируют амплитудно-частотную характеристику генерируемого электрического сигнала до получения электрического сигнала предписанной формы в виде линии из группы последовательных синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны, причем амплитуды первой и второй синусоидальных полуволн больше, чем амплитуды последующих синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны, и осуществляют сравнительный анализ амплитудно-частотных характеристик электрического сигнала предписанной формы для постановки диагноза. Новым является то, что при корректировке амплитудно-частотной характеристики генерируемого электрического сигнала получают электрический сигнал предписанной формы, состоящий из двух равных по длительности полупериодов измеряемой пульсовой волны, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны включают группу из пяти последовательных синусоидальных полуволн, из которых первая, третья и пятая синусоидальные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая синусоидальные полуволны являются отрицательными полуволнами. По полученным амплитудно-частотным характеристикам электрического сигнала предписанной формы определяют его энергию, соответствующую энергии периода измеряемой пульсовой волны, т.к. сам сформированный электрический сигнал соответствует измеряемой пульсовой волне и/или энергии составляющих электрического сигнала предписанной формы, на которые он может быть разложен, например, как будет показано ниже. После этого осуществляют сравнительный анализ для постановки диагноза путем сравнения энергий составляющих сигнала измеряемой пульсовой волны с энергиями составляющих эталонной по форме сигнала пульсовой волны, соответствующей нормальному состоянию органов и/или систем организма, и/или путем сравнения энергий составляющих сигнала измеряемой пульсовой волны между собой. Определение указанных энергий электрического сигнала предписанной формы за период от t₁ до t₂, в который входят указанные заявителем полуволны сигнала предписанной формы, не представляет особого труда относительно простыми, например, программными средствами, т.к. для области измерений электрических величин энергия, поступившая в приемник за промежуток времени от t₁ до t₂, выражается интегралом:

где u - напряжение, i - ток (см. Г.И. Атабеков. Теоретические основы электротехники. Часть 1. - М.: Энергия, 1970, с.22), и, исходя из определения интеграла, его можно вычислить как площадь, ограниченную линией из группы последовательных синусоидальных полуволн периода и временной осью абсцисс.

Лучше, когда во второй полупериод измеряемой пульсовой волны включают группу из последовательных синусоидальных полуволн, амплитуда каждой из которых меньше амплитуды любой из первых пяти синусоидальных полуволн первого полупериода измеряемой пульсовой волны.

Датчик можно устанавливать на внутренней части запястья в точках Цунь, или Гуань, или Чи.

Электрический сигнал, соответствующий измеряемой пульсовой волне, можно генерировать с помощью акустического датчика, который устанавливают и прижимают над веной или артерией, и регулируют силу и направление прижатия до получения устойчивого электрического сигнала.

В качестве эталонной пульсовой волны лучше использовать пульсовую волну по форме сигнала в виде группы последовательных эталонных полуволн, изменяющихся по закону синуса, причем лучше, когда в качестве эталонной пульсовой волны используют пульсовую волну, энергия сигнала за период которой равна энергии сигнала предписанной формы измеряемой пульсовой волны за период. Группу последовательных эталонных полуволн, изменяющихся по закону синуса, можно представлять в виде линии, соответствующей ее сигналу, так, что амплитуды первой и второй эталонных полуволн первого полупериода эталонной пульсовой волны, равного полупериоду измеряемой пульсовой волны, равны между собой и больше амплитуд третьей, четвертой и пятой эталонных полуволн, равных между собой, причем первая, третья и пятая эталонные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая эталонные полуволны являются отрицательными полуволнами, а во второй полупериод эталонной пульсовой волны включают группу из последовательных затухающих эталонных полуволн, амплитуда каждой из которых меньше амплитуды любой из первых пяти эталонных полуволн первого полупериода эталонной пульсовой волны. Указанную линию, соответствующую сигналу эталонной пульсовой волны, разлагают на четную и нечетную составляющие в виде двух линий, каждая из которых состоит из группы последовательных полуволн, причем сумма ординат линий четной и нечетной составляющих с одинаковой абсциссой равна ординате линии сигнала эталонной пульсовой волны с той же абсциссой, причем в первом полупериоде линии четной и нечетной составляющих совпадают, а их ординаты меньше соответствующих ординат линии сигнала эталонной пульсовой волны и совпадают с ними по знаку, а во втором полупериоде линию нечетной составляющей получают путем построения линии, обратной по знаку ординаты и симметричной линии нечетной составляющей первого полупериода относительно точки на оси абсцисс, соответствующей середине периода, причем линия нечетной составляющей проходит через эту точку, а линию четной составляющей второго полупериода получают путем построения линии, симметричной линии четной составляющей первого полупериода относительно оси, параллельной оси ординат и проходящей через точку середины периода на оси абсцисс.

Линию сигнала предписанной формы измеряемой пульсовой волны также можно разложить на четную и нечетную составляющие в виде двух линий, каждая из которых состоит из группы последовательных полуволн, причем сумма ординат линий четной и нечетной составляющих с одинаковой абсциссой равна ординате линии сигнала предписанной формы с той же абсциссой, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны включают группы по пять последовательных производных полуволн, причем амплитуды первой и второй производных полуволн больше, чем амплитуды последующих производных полуволн первого полупериода пульсовой волны, первая, третья и пятая производные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая производные полуволны являются отрицательными полуволнами, во втором полупериоде линию четной составляющей получают путем построения линии, симметричной линии четной составляющей первого полупериода относительно оси, параллельной оси ординат и проходящей через точку середины периода на оси абсцисс, а линию нечетной составляющей второго полупериода получают путем построения линии, симметричной линии нечетной составляющей первого полупериода относительно точки на оси абсцисс, соответствующей середине периода, причем линия нечетной составляющей проходит через эту точку.

Период измеряемой пульсовой волны можно разбить на несколько фаз, после чего определяют энергии составляющих сигнала измеряемой пульсовой волны как энергии каждой фазы и сравнивают их с соответствующими энергиями составляющих сигнала, соответствующего эталонной пульсовой волне, в соответствующих фазах, причем лучше, когда период измеряемой пульсовой волны разбивают на шесть фаз, пять из которых находятся в первом полупериоде, а шестая находится во втором полупериоде.

Предлагается способ измерения пульсовой волны, согласно которому генерируют электрический сигнал, соответствующий измеряемой пульсовой волне, с помощью акустического датчика, который прижимают к поверхности тела над веной или артерией, регулируют силу прижатия датчика до получения устойчивого электрического сигнала, причем такую регулировку проводят до достижения установленного значения хотя бы одной из амплитудно-частотных характеристик электрического сигнала, корректируют амплитудно-частотную характеристику электрического сигнала до получения электрического сигнала предписанной формы, амплитудно-частотные характеристики которого обрабатывают и отображают результаты обработки на регистраторе. Новым является то, что регулировку проводят как по силе, так и по месту прижатия до получения стабильного электрического сигнала, причем стабильным считают электрический сигнал, соответствующий серии из двух или более пульсовых волн, следующих одна за другой и каждая из которых имеет предписанную форму, а амплитудные и/или частотные характеристики электрического сигнала соседних пульсовых волн серии соответствуют друг другу в пределах заранее установленного допуска отличий.

Для получения стабильного электрического сигнала можно предварительно задать число пульсовых волн серии, следующих одна за другой, каждая из которых имеет предписанную форму.

Лучше, когда электрический сигнал предписанной формы, соответствующий пульсовой волне, состоит из двух равных по длительности полупериодов измеряемой пульсовой волны, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны входит группа из пяти последовательных синусоидальных полуволн, из которых первая, третья и пятая синусоидальные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая синусоидальные полуволны являются отрицательными полуволнами, причем амплитуды первой и второй синусоидальных полуволн больше, чем амплитуды последующих синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны.

Силу прижатия можно регулировать по показаниям динамометрического датчика, механически соединенного с акустическим датчиком.

Акустический датчик можно прижимать к внутренней части запястья в точках Цунь, или Гуань, или Чи.

Регулировку можно осуществлять вручную.

Предлагается устройство для обработки сигналов пульсовой волны, которое может быть использовано для осуществления заявляемых способов, включающее амплитудно-частотный акустический датчик пульсовой волны, приспособленный для установки на поверхность тела над веной или артерией для генерирования электрического сигнала, соответствующего измеряемой пульсовой волне, средство корректировки генерируемого акустическим датчиком сигнала для получения электрического сигнала предписанной формы, обрабатывающий модуль для обработки электрического сигнала предписанной формы и регистратор, регистрирующий обработанный электрический сигнал предписанной формы. Новым является то, что пульсодиагностическое устройство содержит устройство позиционирования акустического датчика по силе и/или месту прижатия для получения устойчивого электрического сигнала предписанной формы, устройство позиционирования электрически соединено с обрабатывающим модулем, причем регистратор выполнен с возможностью отображения информации обрабатывающего модуля о достижении устойчивого электрического сигнала предписанной формы.

В качестве акустического датчика лучше использовать микрофон, а в качестве средства корректировки - использовать камеру, заполненную воздухом, которая размещена перед микрофоном и открыта в направлении поверхности тела над веной или артерией.

Устройство позиционирования может содержать в одном корпусе акустический датчик и динамометрический датчик силы прижатия, электрически соединенный с обрабатывающим модулем.

Средство корректировки и обрабатывающий модуль могут быть выполнены с возможностью получения электрического сигнала предписанной формы, состоящего из двух равных по длительности полупериодов измеряемой пульсовой волны, причем в первый полупериод измеряемой пульсовой волны входит группа из пяти последовательных синусоидальных полуволн, из которых первая, третья и пятая синусоидальные полуволны являются положительными полуволнами, а вторая и четвертая синусоидальные полуволны являются отрицательными полуволнами, причем амплитуды первой и второй синусоидальных полуволн больше, чем амплитуды последующих синусоидальных полуволн периода измеряемой пульсовой волны.

Обрабатывающий модуль может быть выполнен с возможностью передавать на регистратор электрический сигнал о достижении стабильного электрического сигнала предписанной формы, позволяющего производить измерение пульсовой волны с заданной степенью достоверности.

Регистратор может быть выполнен с возможностью визуального отображения информации о достижении стабильного электрического сигнала предписанной формы.

Предлагается способ обработки сигналов измерения параметров, отражающих состояние органов и/или систем организма, согласно которому с помощью измерительного датчика или датчиков, устанавливаемых на поверхность тела в определенной точке или точках, проводят измерение сигналов, параметры которого или которых отражают составляющие внутренней энергии каналов организма, генерируемые датчиком или датчиками электрические сигналы представляют в виде матрицы, содержащей сравнительные последовательности элементов, используемые для постановки диагноза путем сравнительного анализа с эталонной синусоидальной последовательностью элементов, разбитой на фазы, соответствующей нормальному состоянию органов и/или систем организма. Новым является то, что генерируемые электрические сигналы представляют в виде как минимум одной матрицы, которая содержит по шесть строк и столбцов из элементов М_ij, значения которых определяют как отклонение между значением фактической энергии элемента или значением параметра, отражающего фактическую энергию элемента, и значением эталонной энергии соответствующего элемента или соответствующего значения параметра, отражающего эталонную энергию элемента, где i - канал внутренней энергии, j - вид внутренней энергии, причем эталонную синусоидальную последовательность элементов представляют в виде двух целых последовательных полуволн функции синус, каждую из которых разбивают на шесть равных фаз, каждая из которых отражает эталонную энергию определенного элемента или параметр, отражающий эталонную энергию определенного элемента, для постановки диагноза анализируют величины и/или баланс отклонений, который по каждому каналу и/или виду внутренней энергии определяют как сумму модулей значений строк и/или столбцов матрицы, а для всей внутренней энергии общий баланс отклонений определяют как сумму всех балансов отклонений по каждому каналу или виду внутренней энергии.

Согласно способу, в частности, можно проводить измерение сигналов, соответствующих пульсовой волне, а при преобразовании электрического сигнала, соответствующего измеряемой пульсовой волне, из такого сигнала выделяют значения фактической энергии элементов определенного канала и/или вида внутренней энергии. Также возможно использование способа путем проведения измерений параметра электрической проводимости кожи в рефлекторных точках. Способ также может быть использован и при измерении других параметров в рефлекторных точках, например таких как: порог чувствительности; локальная температура; электрический потенциал; электрическая емкость; усвоение углекислого газа. Значения элементов М_ij лучше определять в процентах от полной внутренней энергии всех каналов.

Изобретение поясняется графическими материалами. На фиг.1 представлена блок-схема “Компьютерной пульсовой аналитической системы”; на фиг.2 - ее внешний вид; на фиг.3 - блок датчика этой системы. На фиг.4 представлена форма идеальной уравновешенной пульсовой волны, соответствующая нормальному состоянию организма человека; на фиг.5 - эталонное распределение и порядок следования отдельных видов энергии такой пульсовой волны, названное СИН-порядок.

На фиг.5 использованы следующие обозначения стихий в соответствии с названиями, используемыми в китайской медицине: Д - стихия Дерево; О - стихия Огонь; 3 - стихия Земля; М - стихия Металл; В - стихия Вода; О" - стихия Огонь Министр; нижние индексы соответствуют: i - Инь-составляющая Ци энергии (четные качества, отражающие потенциальное состояние); у - Янь-составляющая Ци энергии (нечетные качества, отражающие реализационное состояние).

На фиг.6 и 7 представлены примеры реальных пульсовых волн (более темные кривые), разложенных на четную и нечетную составляющие (более светлые кривые); на фиг.8 и 9 - Матрицы Состояния с полными разбалансами и выделенными максимальными отклонениями от нормы соответственно для организма конкретного пациента, составленные по пульсовой волне, приведенной на фиг.7.

Изобретение поясняется на примере “Компьютерной пульсовой аналитической системы” (далее - ПАС).

ПАС предназначена для получения объективной оценки энергетического состояния человека по параметрам пульсовых волн, полученных датчиком в БАТ, обычно используются БАТ на руках человека: Цунь, Гуань и Чи. ПАС построена на основе описания основных законов восточной философии, используемых в восточной медицине: Инь-Ян, У-Син, Лю Ци (6 Ци) и др. В системе реализованы фундаментальные подходы и представления, отраженные в этих учениях (закон сохранения энергии, принцип наименьшего действия и т.д.), а также учтен более чем 10-летний исследовательский и практический опыт диагностики, накопленный заявителями при использовании предыдущей модели ПАС [по прототипу US 5381797 C1, 1995].

ПАС в общем виде содержит (см.фиг.1-3) электрически соединенные блок датчика 1, обрабатывающий модуль 2 и регистратор 3. Блок датчика 1 включает пустотелые корпус 4 с крышкой 5, которые имеют возможность смещаться относительно друг друга в осевом направлении, ступенчатую открытую камеру 6, микрофон 7, тензодатчик 8, соединительные провода 9 и 10. Обрабатывающий модуль 2 включает усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь 12, анализатор формы сигнала 13. Обрабатывающий модуль 2 и его составные части выполнены на элементной базе персонального компьютера Pentium, оснащенного специальным программным обеспечением, принцип работы которого пояснен ниже. Функцию регистратора 3 выполняет монитор персонального компьютера.

ПАС работает следующим образом.

Предварительно диагност с помощью интерфейса (не показано), отображаемого регистратором 3, устанавливает показатели устойчивости электрического сигнала пульсовой волны: число последовательных волн серии - от 2 до 200; допустимую величину отклонения друг от друга амплитудно-частотных характеристик соседних волн серии - от 0 до 99%. Данные показатели заносятся в память (не показана) обрабатывающего модуля 2.

Для измерения пульсовой волны блок датчика 1 прислоняют открытым отверстием камеры 6 к поверхности тела пациента над веной в точке Гуань (см.фиг.2), при этом блок датчика 1 удерживают за крышку 5. Усилие прижатия от крышки 5 передается к корпусу 4 через тензодатчик 8, электрический сигнал с которого по проводу 10 подается на анализатор 13 и при достижении электрическим сигналом величины, соответствующей силе прижатия до 10 Н в сочетании с достижением установленных диагностом показателей устойчивости электрического сигнала пульсовой волны, анализатор 13 отражает на интерфейсе регистратора 3 сигнал зеленого цвета, свидетельствующий о достоверности измерения пульсовой волны.

Измерение пульсовой волны происходит следующим образом.

Акустический сигнал пульсовой волны пациента преобразуется в электрический сигнал микрофоном 7, при этом камера 6 (заполненная атмосферным воздухом) корректирует сигнал, выполняя роль акустического преобразователя. Генерируемый микрофоном 7 слабый электрический сигнал усиливается до 1000 раз усилителем 11, преобразуется в цифровую форму преобразователем 12 и поступает для обработки в анализатор 13, при этом как сама форма измеряемой пульсовой волны, так и результаты ее обработки отражаются на интерфейсе регистратора 3.

Обработка преобразованного в цифровую форму усиленного электрического сигнала пульсовой волны пациента осуществляется анализатором 13 следующим образом.

В памяти обрабатывающего модуля 2 хранится информация об эталонном распределении составляющих энергии ЦИ, названных СИН-порядок (см. фиг.5), соответствущем эталонной форме пульсовой волны (см.фиг.4), определенном по результатам многолетних исследований, соответствующем нормальному состоянию организма человека. Измеренный электрический сигнал пульсовой волны предписанной формы (более темные кривые на фиг.6 и 7) разлагается на четную и нечетные составляющие (более светлые кривые на фиг.6 и 7), соответствующие Инь- и Янь-составляющим соответственно энергии Ци измеряемой пульсовой волны. На основании данных четной и нечетной составляющих определяется реальное распределение энергии по шести стихиям (реальный СИН-порядок), причем энергии пяти стихий выделяются из пяти фаз первого полупериода составляющих пульсовой волны, а энергия шестой стихии - из второго полупериода. Такое распределение сравнивается с распределением по эталонному СИН-порядку и заносится в Матрицы Состояния Инь и Янь размерностью 6х6. Полученные Матрицы Состояния в виде таблиц отражаются на интерфейсе регистратора 3 и используются для постановки диагноза (см. пример ниже). Программное обеспечение, позволяющее осуществить указанные операции, не входит в объем правовой охраны в рамках данной заявки.

Ниже приведен пример клинических данных в терминах восточной медицины, полученных при обследовании пациента с помощью ПАС.

Пациент 1950 года рождения.

Клинический диагноз в терминах восточной медицины: имеется поражение меридианов печени, желчного пузыря и толстого кишечника (избыточность).

Жалобы: частая головная боль, бывает головокружение, а также нарушение сна, иногда бессонница, бывают боли на внутренней поверхности голени, чувство полноты в желудке, повышенная возбудимость, ощущение отсутствия сил и слабость, сонливость днем, потливость ночью.

Обследование с помощью ПАС: результаты обследования показаны в виде Матрицы Состояния Инь и Матрицы состояния Янь (см.фиг.8 и 9).

Матрицы состояний показывают нарушения энергетики всех меридианов организма, при этом максимальные изменения энергетики меридианов следующие: меридиан печени имеет избыток Ветра 0,8% при общем разбалансе этого меридиана 2,22%; меридиан желчного пузыря имеет избыток Ветра 1,48%, недостаток Холода в желчном пузыре 0,8% и недостаток Огня 0,51% при общем разбалансе этого меридиана 3,43%; меридиан толстого кишечника имеет избыток Сухости 1,17% при общем разбалансе этого меридиана 2,49%.

Матрицы состояния предоставляют более точный и расширенный диагноз, служащий также рекомендациями к лечению.

Таким образом, приведенные данные диагностики состояния организма, полученные с помощью ПАС, подтверждают диагноз, полученный методами восточной медицины, а также являются более точными и информативными.