Передавання звуків серця засобами аускультації

Ключові слова: аускультація звуків серця, другий тон серця, звукопровідна трубка, механічний імпеданс ділянки тіла людини, електронний стетоскоп, електронний фонендоскоп

Анотація

У статті наведено результати дослідження амплітудно – частотних характеристик електронного стетоскопа/фонендоскопа зі звукопровідною трубкою в діапазоні частот (50 – 400) Гц, до якого за різними оцінками належить спектр ІІ тону серця людини. Моделювання проведено з урахуванням механіч­ного імпедансу ділянки грудної клітки людини. З метою узагальнення результатів, на відміну від зони реєстрації ІІ тону, було обрано ділянку, розташова­ну в четвертому міжреберному проміжку вздовж правої середньої ключичної лінії з відомими па­ра­метрами. Механічний імпеданс ділянки, за даними вимірювань, інтерпре­ту­вався системою послідовно з’єднаних елементів із зосередженими пара­метрами: пружністю, опором тертя та коливальною масою. Опір тертя визначався за мінімумом модуля імпедансу, пружність — за роз­міром останнього на низьких частотах (50 Гц), а коливальна маса – на високих частотах (1000 Гц). Стетоскоп/фонендоскоп моделю­ва­лися елементами з зосеред­же­ними та розподіленими параметрами. Жорсткість мембрани фо­нен­доскопа визначалася шляхом експери­ментальних вимірювань, а частота резонансу – об­числень. Звукопровідна трубка моделю­ва­лася системою з розподіленими параметрами. Було прийнято, що механіч­ний імпеданс наван­таження звуко­про­відної трубки в досліджуваному діапазоні частот мав пружний характер, зауваживши частотний діапазон мікрофона. На низьких частотах вхідний імпеданс фонендо­ско­па переважав порівняно зі стетоскопом. Для жорсткості мембрани мікрофона більше 103 Н/м у дослідженому діапазоні частот існують смуги із значним перева­жан­ням імпедансу ділянки тіла людини чи засобу аус­культації звуків серця. У першому випадку система передачі звуків серця функціонує в режимі заданого тиску,  другому – коливальної швидкості. У випадку заданого тиску переда­вальні функції стетоскопа і фонендоскопа відрізняються, заданої коливальної швидкості – по­дібні. В смугах частот, в яких засоби аускультації функціонували в режимі зада­ної коливальної швид­кості, спостерігалося послаблення звуків, а заданого тиску – незначне під­силення.

Біографії авторів

Є. В. Сторчун, Національний університет "Львівська політехніка"

доктор технічних наук, професор

Є. І. Яковенко, Національний університет "Львівська політехніка"

кандидат технічних наук, доцент

Т. А. Смердова, Національний університет "Львівська політехніка"

кандидат технічних наук, доцент

Посилання

Перелік посилань

Олійник В.Н. Визначення амплітудно - частотної характеристики електронного стетоскопа 3M Littmann 3200 // Акустичний вісник. - 2013 -2014. - т. 16, № 3. - c. 46–57.

Гринченко В.Т., Макаренкова А.А. Сравнение эффективности электроакустических преобразователей устройств электронной аускультации // Акустичний вісник. - 2007. - т. 10, № 1. - c. 17–29.

Watrous R.L., Grove D.M., Bowen D.L. // Computers in cardiology. - 2002. - N 29. - pp. 653-656.

Peng R., Yan W., Zhang N., Lin W., Zhou X. and Zhang~Y. (2015) Cuffless and Continuous Blood Pressure Estimation from the Heart Sound Signals. Sensors, Vol. 15, Iss. 9, pp. 23653-23666. DOI: 10.3390/s150923653

Ржевкин С.Н. Курс лекцій по теории звука [Електронний ресурс]. - Режим доступу:

БСЭ. Фонокардиография [Електронний ресурс]. - Режим доступу: https://бмэ.орг/index.php/ФОНО-КАРДИОГРАФИЯ

Сторчун Є.В., Матвійчук Я.М. Біофізичні та математичні основи інструментальних методів медичної діагностики. - Львів, Растр - 7, 2002. - 216с.

Физиология человека. Учебное пособие // А.А.Семенович [и др.]: под. ред. А.А.Семеновича. - 4-е изд., испр. - Минск: Вісш.шк., 2012. - 514с.

Макаренкова А.А., Олийнык В.Н. Помехи сенсоров – виброакселерометров, используемых для аускультации дыхательных шумов // Акустичний вісник. - 2006. - том 9, № 1. - с.45-54.

Голиков В.А. Механический импеданс тела человека в области низких частот звукового диапазона // Новости медицинской техники. - 1978. - вып.3. - с.31–35.

Электронный справочник. Стеклопластики [Електронний ресурс]. - Режим доступу:

References

Oliinyk V.N. (2013) Vyznachennia amplitudno - chastotnoi kharakterystyky elektronnoho stetoskopa 3M Littmann 3200. Akustychnyi visnyk, Vol. 16, No 3, pp. 46–57.

Grinchenko, V. and Makarenkova. A. (2007) Sravnenie effektivnosti elektroakusticheskih preobrazovatelej ustrojstv elektronnoj auskultacii [Sravnenie effektivnosti elektroakusticheskikh preobrazovatelei ustroistv elektronnoi auskul'tatsii]. Akustychnyi visnyk, Vol. 10, No. 1, pp. 17-29.

Watrous R., Grove D. and Bowen D. Methods and results in characterizing electronic stethoscopes. Computers in Cardiology, DOI: 10.1109/cic.2002.1166857

Peng R., Yan W., Zhang N., Lin W., Zhou X. and Zhang Y. (2015) Cuffless and Continuous Blood Pressure Estimation from the Heart Sound Signals. Sensors, Vol. 15, Iss. 9, pp. 23653-23666. DOI: 10.3390/s150923653

Rzhevkin S.N. (1960) Kurs lektsii po teorii zvuka [Lecture course in sound theory], Izdatel'stvo Moskovskogo Universiteta.

BSE. Fonokardiografiya. https://bme.org/index.php/fonokardiografiya

Storchun Ye. V. and Matvijchuk Ya. M. (2002) Biofizichni ta matematichni osnovi instrumentalnih metodiv medichnoyi diagnostiki [Biophysical and mathematical foundations of instrumental methods of medical diagnostics], Lviv, Rastr -7, 216 p.

Semenovich A.A. (2012) Fiziologiya cheloveka [Human physiology], Minsk, Vissh.shk., 514 p.

Makarenkova A.A. and Olijnyk V.N. (2006) Pomehi sensorov – vibroakselerometrov, ispolzuemyh dlya auskultacii dyhatelnyh shumov, Akustychnyi visnyk, Vol. 9, No 1, pp. 45-54.

Golikov V.A. (1978) Mehanicheskij impedans tela cheloveka v oblasti nizkih chastot zvukovogo diapazona [Mechanical impedance of the human body in the low frequency range of the sound range]. Novosti medicinskoj tehniki, Iss. 3, pp. 31–35.

Elektronnyj spravochnik. Stekloplastiki. http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_3550.html

Опубліковано
2020-03-30
Як цитувати
Сторчун, Є. В., Яковенко, Є. І. і Смердова, Т. А. (2020) «Передавання звуків серця засобами аускультації», Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, (80), с. 73-78. doi: 10.20535/RADAP.2020.80.73-78.
Номер
Розділ
Радіоелектроніка біомедичних технологій