RU2260374C1

RU2260374C1 - Method and device for detecting and localizing human or animal pathological process

Info

Publication number: RU2260374C1
Application number: RU2004121693/14A
Authority: RU
Inventors: В.А. Федоров (RU); В.А. Федоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Витафон"; Федоров Вячеслав Алексеевич
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2005-09-20

Abstract

FIELD: medicine; medical engineering.

SUBSTANCE: method involves measuring physical characteristic of body surface. Micro-vibration power is measured in rest state on the body area under study during 0.5-5 min. Device has micro-vibration transducer and spectrum analyzer connected to visual recording device. The micro-vibration transducer is designed as electronic phonendoscope having pass band of 1-300 Hz. The visual recording device records variations of total micro-vibration spectral power in time. Mean micro-vibration power is determined. Its deviation from a reference value being equal to or greater than 40%, pathological process is considered to be available in the zone.

EFFECT: high accuracy in determining vestibular dysfunction cases.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицине и может найти применение при диагностике состояния здоровья человека и животных.The invention relates to medicine and may find application in the diagnosis of human and animal health.

Наиболее близким к предлагаемому является клинический способ диагностики [1], основанный на пальпаторном исследовании физического состояния организма. При этом для диагностики используют сопоставление множества физиологических характеристик. Однако этот способ требует практического опыта и хорошего владения приемами ортопедического и неврологического обследования больных и основывается на субъективных оценках, что нередко приводит к затруднению толкования результатов обследования и диагностическим ошибкам.Closest to the proposed is a clinical diagnostic method [1], based on a palpation study of the physical condition of the body. In this case, a comparison of many physiological characteristics is used for diagnosis. However, this method requires practical experience and good command of orthopedic and neurological examination of patients and is based on subjective assessments, which often leads to difficulties in interpreting the results of the examination and diagnostic errors.

За прототип устройства взят тремометр [2], содержащий датчики угловых скоростей и регистратор, позволяющие измерять микровибрации конечностей (тремор) и осуществлять расчет мощности тремора. В заявленном устройстве вместо датчика угловых скоростей используется электронный фонендоскоп. В качестве регистратора используется спетроанализатор и устройство визуальной регистрации данных о мощности сигнала, получаемых со спектроанализатора.A tremometer [2] was taken as a prototype of the device, containing angular velocity sensors and a recorder, which made it possible to measure microvibrations of the limbs (tremor) and calculate the power of the tremor. In the claimed device, instead of an angular velocity sensor, an electronic phonendoscope is used. A spectroanalyzer and a device for visual recording of signal power data obtained from a spectrum analyzer are used as a recorder.

Технический результат настоящего изобретения состоит в более точном и быстром выявлении локализации патологического процесса у человека и животного за счет учета изменений мощности микровибраций в исследуемой зоне.The technical result of the present invention is to more accurately and quickly identify the localization of the pathological process in humans and animals by taking into account changes in the power of microvibrations in the study area.

Технический результат достигается тем, что в способе выявления локализации патологического процесса у человека и животных, основанном на измерении физической характеристики поверхности тела, в течение 0,5-5 мин на исследуемом участке тела в состоянии покоя измеряют мощность микровибрации, определяют ее среднее значение и по отклонению его от нормы на 40% и более судят о наличии в этой зоне патологического процесса.The technical result is achieved by the fact that in the method for detecting the localization of the pathological process in humans and animals, based on measuring the physical characteristics of the body surface, the power of microvibration is measured for 0.5-5 min in the studied area of the body at rest, its average value is determined and deviation from the norm by 40% or more is judged on the presence of a pathological process in this zone.

Технический результат достигается также тем, что в устройстве для измерения микровибрации поверхности тела человека или животного, содержащем датчик микровибраций и соединенный с ним спектроанализатор, датчик микровибраций выполнен в виде электронного фонендоскопа с полосой пропускания 1-300 Гц, а спектроанализатор дополнительно содержит устройство визуальной регистрации изменения суммарной мощности спектра микровибраций во времени.The technical result is also achieved by the fact that in the device for measuring microvibration of the surface of the body of a person or animal containing a microvibration sensor and a spectrum analyzer connected to it, the microvibration sensor is made in the form of an electronic phonendoscope with a passband of 1-300 Hz, and the spectrum analyzer further comprises a device for visual registration of changes total power of the spectrum of microvibrations in time.

Занимаясь профессионально в течение многих лет изучением микровибрации, в том числе регистрацией ее на поверхности тела живых организмов, мы обнаружили, что мощность ее имеет характеристическое распределение по различным участкам тела и зависит от состояния организма: сон, бодрствование, покой, стресс. Соотношение мощностей микровибраций между различными участками тела в норме имеет меньшую зависимость от состояния организма. В связи с этим для объективизации получаемых данных мы проводили измерения в состоянии покоя. Нами установлено, что при наличии какого-либо патологического процесса в организме человека или животного мощность микровибрации в зоне его локализации существенно увеличивается, при этом увеличение мощности микровибраций коррелирует с выраженностью патологических изменений.Engaged in the professional study of microvibration for many years, including recording it on the surface of the body of living organisms, we found that its power has a characteristic distribution in different parts of the body and depends on the state of the body: sleep, wakefulness, peace, stress. The ratio of the power of microvibrations between different parts of the body normally has a lesser dependence on the state of the body. In this regard, to objectify the obtained data, we performed measurements at rest. We found that in the presence of any pathological process in the human or animal organism, the power of microvibration in the zone of its localization increases significantly, while the increase in the power of microvibration correlates with the severity of pathological changes.

Этот феномен и положен в основу предлагаемого способа выявления локализации патологического процесса. Для осуществления данного способа создано устройство для измерения микровибраций на поверхности участков тела человека или животного.This phenomenon is the basis of the proposed method for identifying the localization of the pathological process. To implement this method, a device was created for measuring microvibrations on the surface of parts of the human or animal body.

Для получения величины суммарной мощности микровибраций значение суммарной мощности электрического сигнала умножается на нормировочный коэффициент, зависящий от характеристик датчика микровибрации и получаемый эмпирическим путем как отношение значения суммарной мощности электрического сигнала, получаемой при измерении эталонного источника микровибрации к его нормированному значению мощности микровибрации. Затем рассчитывают среднее значение мощности микровибрации и по отклонению ее значений от нормы судят о наличии патологического процесса.To obtain the value of the total power of microvibrations, the value of the total power of the electric signal is multiplied by a normalization coefficient, which depends on the characteristics of the microvibration sensor and is obtained empirically as the ratio of the value of the total power of the electric signal obtained when measuring the reference microvibration source to its normalized value of the microvibration power. Then calculate the average power of microvibration and the deviation of its values from the norm judge the presence of a pathological process.

Способ с помощью описанного ниже устройства реализуется следующим образом. Электронный фонендоскоп фиксируют на обследуемой области поверхности тела, и в течение 0,5-5 минут производят регистрацию изменения мощности микровибрации во времени, рассчитывают среднюю мощность микровибрации за исследуемый период и по сопоставлению ее значения с физиологической нормой или со значением мощности микровибраций в других областях тела, где заведомо нет патологии, обычно в области руки (в области локтевого сгиба, где прослушивают тоны Короткова) судят о наличии патологического процесса.The method using the device described below is implemented as follows. An electronic phonendoscope is fixed on the examined area of the body surface, and within 0.5-5 minutes, the changes in the microvibration power are recorded over time, the average microvibration power for the studied period is calculated and by comparing its value with the physiological norm or with the value of the microvibration power in other areas of the body , where there is obviously no pathology, usually in the area of the hand (in the area of the elbow, where Korotkov’s tones are heard), a pathological process is judged.

Способ и устройство апробированы у 15 пациентов (волонтеров) с различными патологическими процессами (в легких, позвоночнике, с аденомой простаты) и у 30 здоровых лиц.The method and device were tested in 15 patients (volunteers) with various pathological processes (in the lungs, spine, with prostate adenoma) and in 30 healthy individuals.

Для лучшего понимания способа прилагаем результаты измерения микровибрации у волонтеров, на которых:For a better understanding of the method, we attach the results of measuring microvibration in volunteers, on which:

На фиг.1 представлены кривые мощности микровибрации над легкими и в области руки. Нижняя кривая (3) отражает результаты измерений, выполненные на руке. Средняя (кривая 2) - в области левой части грудной клетки, верхняя (кривая 1) - в области правой части грудной клетки. Как видно, в области левой части грудной клетки в период дыхания мощность микровибрации увеличивается, а в покое сравнима с мощностью микровибрации в области руки. Мощность микровибрации в области правого легкого (2.25 ед.) в покое повышена более чем в 1,5 раза (боле 50%) относительно левого (1,5 ед.), что свидетельствовало о наличии патологии. В области правого легкого отсутствует реакция на процесс дыхания, что также свидетельствует о наличии патологии. По данным последующего рентгенологического исследования у пациента выявлен патологический очаг в правом легком, оказавшийся туберкулезом.Figure 1 shows the curves of the power of microvibration over the lungs and in the arm. The lower curve (3) reflects the results of measurements made on the arm. Middle (curve 2) - in the region of the left side of the chest, upper (curve 1) - in the area of the right side of the chest. As you can see, in the area of the left side of the chest during respiration, the power of microvibration increases, and at rest it is comparable with the power of microvibration in the arm. The power of microvibration in the region of the right lung (2.25 units) at rest increased by more than 1.5 times (more than 50%) relative to the left (1.5 units), which indicated the presence of pathology. In the area of the right lung, there is no reaction to the breathing process, which also indicates the presence of pathology. According to a subsequent x-ray examination, the patient revealed a pathological focus in the right lung, which turned out to be tuberculosis.

На фиг.2 приведены графики изменения мощности микровибраций в области мочевого пузыря у пациентов с жалобами на частые мочеиспускания (три верхних графика) и у здоровых людей (нижний график). Из приведенного графика следует, что пациент Выгон имеет среднее значение мощности микровибрации 7,4 условных единицы, Балотин - 10 у.е., а Маргелов - 14 у.е., что соответственно превышает среднюю норму здорового человека (3-5 у.е.) в 1.4, 2.0 и 2.8 раза соответственно. При ультразвуковом исследовании у всех трех пациентов была выявлена доброкачественная гиперплазия предстательной железы.Figure 2 shows graphs of changes in the power of microvibrations in the bladder in patients with complaints of frequent urination (three upper graphs) and in healthy people (lower graph). From the above graph it follows that the Patient Vygon has an average value of microvibration power of 7.4 conventional units, Balotin - 10 cu, and Margelov - 14 cu, which accordingly exceeds the average norm of a healthy person (3-5 cu .) 1.4, 2.0 and 2.8 times, respectively. Ultrasound examination revealed benign prostatic hyperplasia in all three patients.

На фиг.3 представлена блок-схема устройства для измерения микровибрации поверхности тела человека или животного и для обработки полученных измеренных значений. Устройство содержит датчик 1 в виде электронного фонендоскопа с полосой пропускания 1-300 Гц, анализатор спектра 2 и устройство визуальной регистрации 3. Датчик 1 воспринимает микровибрацию на поверхности выбранного участка тела, преобразует ее в электрический сигнал, который поступает на анализатор спектра 2. Значение суммарной мощности или мощности сигнала в выбранной полосе частот из вышеуказанного диапазона передается на устройство ее визуальной регистрации во времени и расчета среднего значения. Полученные результаты вычислений могут быть отображены на мониторе компьютера (ЭВМ), снабженным программой для обработки данных и/или отпечатаны в форме графиков либо табулированных данных. По этим данным делается заключение о наличии или отсутствии патологии.Figure 3 presents a block diagram of a device for measuring microvibration of the surface of a human or animal body and for processing the obtained measured values. The device contains a sensor 1 in the form of an electronic phonendoscope with a passband of 1-300 Hz, a spectrum analyzer 2 and a visual recording device 3. Sensor 1 senses microvibration on the surface of a selected part of the body, converts it into an electrical signal, which is transmitted to a spectrum analyzer 2. The total value signal power or power in a selected frequency band from the above range is transmitted to the device for its visual registration in time and calculation of the average value. The obtained calculation results can be displayed on a computer monitor (computer) equipped with a program for processing data and / or printed in the form of graphs or tabulated data. Based on these data, a conclusion is made about the presence or absence of pathology.

Таким образом, предложенный способ диагностики и устройство для его реализации расширяет область применения способа скрининговой оценки состояния здоровья, позволяет с высокой точностью и количественной оценкой выявить область локализации патологии и выраженность патологического процесса. Устройство разработано в ООО «Витафон» (Санкт-Петербург), прошло технические испытания, апробацию у здоровых лиц и волонтеров и готово к выпуску.Thus, the proposed diagnostic method and device for its implementation expands the scope of the method of screening assessment of health status, allows with high accuracy and quantitative assessment to identify the area of localization of pathology and the severity of the pathological process. The device was developed at Vitafon LLC (St. Petersburg), passed technical tests, tested by healthy individuals and volunteers, and is ready for release.

Источники информации:Sources of information:

1. И.М.Мятяшин, А.А.Ольшанецкий, А.М.Глузман. Симптомы и синдромы в хирургии. 1975.1. I.M. Myatyashin, A.A. Olshanetsky, A.M. Gluzman. Symptoms and syndromes in surgery. 1975.

2. Патент РФ №2102922.2. RF patent No. 2102922.

Claims

1. A method for identifying the localization of the pathological process in humans and animals, based on the measurement of the physical characteristics of the body surface, characterized in that for 0.5-5 minutes the microvibration power is measured using the device according to claim 2, in the resting state of the body at rest, determine its average value and by deviating it from the norm by 40% or more they judge the presence of a pathological process in this zone.

2. A device for measuring microvibration of the surface of a human or animal body, comprising a microvibration sensor and a spectrum analyzer connected to it, connected with a visual recording device, characterized in that the microvibration sensor is made in the form of an electronic phonendoscope with a passband of 1-300 Hz, and a visual recording device configured to record changes in the total power of the microvibration spectrum over time.