CC BY
87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Зенков Л.Р., Ронкин М.А. Функциональная диагностика нервных болезней. - М.: Медицина, 1991. - 640 с.
2. Бадалян Л.О., Скворцов И.А. Клиническая электронейромиография (Руководство для врачей). - М.: Медицина, 1986 - 368 с.
3. Котляров В.В., Сахаров В.Л. Аппаратно-программный комплекс для исследования нервно-мышечной активности // Медицинские информационные системы. Межведомственный тематический научный сборник. - Таганрог. - 1995. - Вып. 5. - С. 59-62.
УДК 612.13:004.42
В.Н. Ананченко, А.В. Литвин, А.А. Мелкозеров, Ашраф Абушавер
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Одним из методов изучения типологических особенностей проявления свойств нервной системы является методика «теппинг-тест».
Максимальные скоростные показатели человека в физиологии принято понимать, как проявление способности совершать различного рода действия в минимальный промежуток времени. Максимальный темп движений, изменяясь при утомлении, торможении, возбуждении нервной системы, различного рода стрессе, может служить индикатором функционального состояния человека.
Для проведения теппинг-теста используются электронные ключи, которые подключаются к ПЭВМ через интерфейсы ввода-вывода.
В настоящее время для настольных и портативных компьютеров разработано два высокоскоростных устройства с последовательной шиной: USB и IEEE-1394, называемой также i.Link или FireWire.
В разработанном АПК аппаратный интерфейс был разработан на базе компьютерной мыши (USB) фирмы Genius. При подключении к ПК данное устройство должно определяться как “USB Optical Human Device”, драйвер устройства имеется в операционных системах, начиная с Windows 2000/ME.
Для ввода данных использовались следующие API-функции и типы данных:
Type MOUSEEVENTRECORD dwMousePosition As COORD dwButtonState As Long dwControlKeyState As Long dwEventFlags As Long End Type
ConstMOUSEEVENTF_MDDLEDOWN = &H20' middle button down ConstMOUSEEVENTF_MIDDLEUP = &H40 ' middle button up Const SPIGETMOUSEKEYS = 54 Const SPISETMOUSEKEYS = 55
Declare Sub mouse_event Lib "user32"Alias "mouse_event" (ByVal dwFlagsAs Long, ByVal dx As Long, ByVal dy As Long, ByVal cButtons As Long, ByVal dwExtraInfo As Long)
Частота опроса мыши по протоколу USB составляет примерно 200 Гц, что является достаточным для регистрации нажатий кнопки ключа. Чтобы опросить ключ через API-
Известия ЮФУ. Tеxнические науки
Tематический выпуск
функцию шоиж_еуей, необходимо запросить состояние кнопки МГОБЬЕ_ВШТОК При получении состояния переменной, равного &Н20 ключ замкнут, при состоянии &Н40 ключ разомкнут.
Испытания проводились в течении 30 с, однако статистический анализ нажатий выполнялся методом статистического исследования изменчивости динамических рядов ТТ-интервалов. Для выполнения статистического анализа ТТ-интервалов были разработаны м-файлы программ, в которых использовались встроенные функции статистического анализа системы МЛТЬЛВ.
АПК использовался для проведения теппинг-теста у студентов пятого курса до и после сдачи междисциплинарного экзамена. Перед проведением теста была собраны соматические данные об испытуемых (табл. 1).
Таблица 1
Предварительные сведения о тестируемых студентах (фрагмент таблицы)
Заболевания Принятые лекарства Пульс Артериальное давление Результат экзамена
до после до после
экзамена
нет нет 85 81 10б/б0 101/б0 «хорошо»
нет нет бб 52 110/б4 129/71 «удовлетворитель- но»
Артериальная гипертензия Феназипам 89 81 125/88 130/8б «отлично»
ВСД, гастрит нет 7б 7б 8б/58 92/б3 «неудовлетвори- тельно»
Программа позволяет выполнить построение графиков TT-интервалов, ритмограмм, гистограмм, скатерограмм. Определить необходимые статистические характеристики: среднее арифметическое значение TT-интервалов, стандартное отклонение интервалов нажатий, квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов, процент количества пар последовательных интервалов, отличающихся более чем на 50 мс (PNN50), и коэффициент вариации. Спектральный анализ временных рядов TT-интервалов производился по различным методикам, таким как быстрое преобразование Фурье, MUSIC и др.
На рис. 1 показаны фрагменты статистического анализа TT-интервалов до и после экзамена.
Кроме исследования двигательной моторики методом теппинг-теста, у студентов выполнялся статистический анализ вариабельности сердечного (ВСР) ритма по методике Р.М. Баевского.
Анализ статистических показателей сердца ритма и теппинг-теста во время экзамена показал, что реагирование на стрессовую ситуацию у 58,0 % испытуемых (I группа) является симпатического типа. При симпатическом типе реагирования наблюдается существенное повышением индекса напряжения, амплитуды моды и понижение вариационного размаха сердечного ритма. Гистографический анализ выявил у большинства студентов I группы нормальную и умеренную тахисистолию, которая сопровождалась сдвигом значений RR-интервалов в сторону пароксизмальной тахикардии. Напряжение регуляторных механизмов проявлялось на скаттерограммах повышением кучности.
[^Визуализация функций
| ТТ графики Стат_анализ Спектральный анализ Корреляционнй анализ ' 1
1.2 Автокорреляционная функция ТТ-интервалов
Статистические параметры вариации ТТ-интервалов
0.8 Среднее значение ТТ 0.19227
СКОТТ интервалов 0.028005
0.4
,
0 |Ц„Н
-°'2с і 51 : 100 150 200
'> Визу ализация функций ■лаи!
| ТТ графики Стат_анализ Спектральный анализ Корреляционнй анализ ^ 1
1.2 Автокорреляционная функция ТТ-интервалов
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Статистические параметры вариации ТТ-интервалов Среднее значение ТТ 0.1943 СКОТТ интервалов 0.072429
■°'2о 50 100 150 200
Рис. 1. Фрагменты статистического анализа ТТ-интервалов
Во II группе студентов отмечался парасимпатический тип реагирования на экзаменационный стресс, выражающийся в уменьшении интегральных показателей сердечного ритма. Высокая степень вариабельности ЯЯ-интервалов в данной группе испытуемых свидетельствует о слабой централизации управления сердечным ритмом и преобладании парасимпатического тонуса в пределах автономного контура регуляции. Для этой группы студентов характерна синусовая аритмия, которая наблюдается в отсутствии кучности на скатерограммах и появлении высокочастотных составляющих на автокоррелограммах.
Показатели ВСР коррелируются с результатами теппинг-теста (рис. 2).
шт ■ р|»цг*
Ив ЕЛ Ушт ТииЬ Н*,
а & а а ь ^ ^ О ® £ □ в
* ■ #• : +
‘ I *4 4 I * + ♦ ! ♦ ♦ : * ♦ ♦ !♦ ♦
ч I /г |* ^ ++ + |+
\* +
• +■
: ♦
НЛ) ННІ
I *е Ь* Ч«м ІЛМП ІООЬ ІЛеііІСО Ііеф
□ і* Ы <2> Ь ® * (30 в □
яю і 195
+ : ■+ :
I ■ + ♦ І : :
і + р
* Г'Т 4 * ►**■*!► +1 * - і і
: ♦ +# І + + : * ; .
+ • *
# І г <
+ + :
* :
180 185 190 195 200 205 210 215 220
ТІ тінгліік, те
а б
Рис. 2. Скатерограммы: а - ВВ-интервалов; б - ТТ-интервалов
Анализ статистических данных позволяет сделать вывод, что во время экзаменационного стресса, наряду с изменением пульса артериального давления, параметров сердечного ритма, наблюдается значительная вариабельность интервалов нажатий ключа при проведении теппинг-теста - изменяются ритм, количество ударов и их сила, увеличивается разброс статистических параметров. Применение лекарственных средств и проведение психологической разгрузки (аутотренинг и др.) уменьшали интенсивность экзаменационного стресса.
