Определение параметров сердечной деятельности бесконтактными методами

1. Курсовая работа

‘Определение параметров
сердечной деятельности
бесконтактными методами’

2. Цель.

Целью данной курсовой работы
является изучение методики
экспериментального определения
параметров сердечной деятельности
бесконтактными методами.

3. Биорадиолокационный метод

Биорадиолокация позволяет производить
бесконтактный мониторинг живых объектов
благодаря модуляции принимаемого сигнала
биорадара движениями органов и
конечностей человека. Метод
биорадиолокации также обеспечивает
простоту и безопасность проведения
обследования, что позволяет пациенту
использовать данный метод самостоятельно.

4. Вейвлет- преобразования

Вейвлет-преобразование – это
интегральное преобразование, которое
представляет собой свертку вейвлетфункции с сигналом.
(На рисунке (Рис.1.) представлена
одна из разновидностей вейвлетфункций: вейвлет Хаара)
Рис.1.

5.

Вейвлет-анализ применяется для
анализа нестационарных медицинских
сигналов. Кратномасштабный вейвлетанализ (КМВА) является перспективным
математическим аппаратом, который
востребован в обработке
нестационарных многокомпонентных
сигналов с шумовой составляющей.

6. Виды вейвлет-преобразований

Рис.2. (Вейвлет Хаара)
Рис.3.(Вейвлет Морле)
Рис.4. (Вейвлет MHAT - "мексиканская шляпа")

7. Достоинства и недостатки вейвлет-преобразований.

Достоинства
1.Вейвлетные преобразования обладают всеми
достоинствами преобразований Фурье.
2.Вейвлетные базисы могут быть хорошо
локализованными как по частоте, так и по времени.
3.Базисные вейвлеты могут реализоваться
функциями различной гладкости
Недостатки
Можно выделить один недостаток, это
относительная сложность преобразования.

8. Формирование эксперимента

С целью исследования методики бесконтактного
определения сердечной деятельности выполнялись
эксперименты по определению параметров дыхания
и сердцебиения. В эксперименте использовался
метод радиоволнового зондирования с
использованием радиоволнового интерферометра на
базе автодинного СВЧ-генератора на диоде Ганна.
Дыхательные движения и сердечные сокращения
вызывают периодические смещения грудной клетки
человека. Для их контроля использовалась
следующая установка:

9. Установка

Рис.5.(Схема радиоинтерферометра на базе
автодинного СВЧ-генератора на диоде Ганна)

10.

Для проведения эксперимента испытуемый
помещался напротив рупорной антенны. Если измерялись
характеристики сердечной деятельности- испытуемого
просили задержать дыхание на 10 секунд, за которые
проводилось снятие показаний. А перед контролем
параметров дыхания выполнялись упражнения
(функциональная проба: 20 приседаний, 5 минут
интенсивного бега). В результате преобразований был
получен вейвлет-спектр, который преобразовывался в
программе ‘MATHCAD’ в следующий график(Рис.6.):
Рис.6.(График вейвлет-спектра)

11.

По графику составлялась диаграмма,
показывающая индивидуальные изменения
движений грудной клетки человека, связанных с
дыханием и сердцебиением(Рис.7.)
0.3
0.238
0.2
spnormii
0.1
1.09 10
4
0
0
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
f ii
Рис.7.
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1
1

12. Заключение

Проведенный эксперимент помог при
изучении метода биорадиолокации для
контроля параметров дыхания и
сердечной деятельности. Была
рассмотрена методика радиоволнового
зондирования с использованием
радиоволнового зондирования с
использованием радиоволнового
интерферометра на базе автодинного
СВЧ-генератора на диоде Ганна.