РАДИОФОТОННАЯ АДРЕСНАЯ МНОГОСЕНСОРНАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ БАЛЛИСТОКАРДИОГРАММ СПОРТСМЕНА В СТАТИЧНОМ ПОЛОЖЕНИИ

  • Алина Александровна Силантьева Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Олег Геннадьевич Морозов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Ринат Андарзянович Юсупов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Алексей Леонидович Овчинников Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
  • Радик Масхутович Муратов Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ
Ключевые слова: радиофотоника; баллистокардиограмма; волоконно-оптический датчик; волоконная брэгговская решетка; адресная волоконная брэгговская структура; измерительный мат; принцип MIMO

Аннотация

Баллистокардиография (БКГ) – это неинвазивный метод, используемый для создания графического представления движений тела человека, возникающих в результате изменения параметров кровотока в сосудах кровеносной системы за период времени, равный полному циклу сокращений сердца. Анализ зарегистрированных баллистических кривых – баллистокардиограмм (БКГ) – показал их высокую эффективность при выявлении лиц с аномальными циркуляторными паттернами или сердечными заболеваниями. Среди известных датчиков формирования БКГ волоконно-оптические (ВОД) обладают преимуществами по чувствительности, устойчивости к электромагнитным помехам и безопасности. ВОД на основе микро- и макроизгибных, интерферометрических и волоконных брэгговских технологий, используемые для измерения БКГ, обычно размещаются над или под матрасом, на котором располагается спортсмен в статичном положении, лежа на спине. Когда слабый сигнал сердечно-легочной вибрации воздействует на датчик, характерные параметры оптического излучения, зондирующего его, такие как интенсивность, фаза или длина волны будут соответственно изменяться. Применение волоконных брэгговских решеток (ВБР) для формирования БКГ спортсмена, находящегося в статичном положении, является оптимальным. В данной статье рассматриваются принципы построения радиофотонной системы адресного многосенсорного формирования БКГ спортсмена, находящегося в статичном положении, которая по назначению относится к процессу контроля его здоровья и реабилитации, а по области исследований - к спортивной инженерии. Для появления у системы формирования БКГ признаков адресности, многосенсорности и возможности применения радиофотонных технологий их опроса, ВБР как одинарный базовый датчик большинства подобных систем заменен на множество адресных волоконных брэгговских структур. Представлена структурная схема радиофотонной системы адресного многосенсорного формирования БКГ в статичном положении спортсмена, акцентировано внимание на особенностях ее работы и описана элементная база для ее создания.

Биографии авторов

Алина Александровна Силантьева, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Ассистент кафедры радиофотоники и микроволновых технологий Казанского национального исследовательского технического университета им.А.Н.Туполева - КАИ.

Область научных интересов - микроволновые технологии, волоконно-оптические сенсоры, микроволновая техника.

Автор 185 научных работ.

E-mail: lina.tyazhelova@mail.ru

Олег Геннадьевич Морозов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры радиофотоники и микроволновой технологии КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева.

Область научных интересов: радиофотоника, радиофизика, приложения в технических и живых системах.

SPIN-код: 4446-4570, AuthorID: 388026

E-mail:OGMorozov@kai.ru

 

Ринат Андарзянович Юсупов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Доктор биологических наук, профессор Казанского национального исследовательского технического университета им.А.Н.Туполева-КАИ.

Область научных интересов: спортивная генетика, медикобиологическая и спортивная инженерия.

ORCID: 0000-0001-5472-4555

e-mail: rinatbox@rambler.ru

 

Алексей Леонидович Овчинников, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Кандидат технических наук, доцент Кафедры  радиоэлектронных и телекоммуникационных систем, Институт радиоэлектроники, фотоники и цифровых технологий, КНИТУ-КАИ.

Сфера научных интересов - биомедицинские технические системы. 

e-mail:ALOvchinnikov@kai.ru

 

Радик Масхутович Муратов, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ

Старший преподаватель кафедры конструирования и технологии производства электронных средств КНИТУ-КАИ.

 Область научных интересов: волоконно-оптические адресные структуры.

E-mail: RMMuratov@kai.ru

Опубликован
2024-11-06
Как цитировать
Силантьева, Алина, Морозов, Олег, Юсупов, Ринат, Овчинников, Алексей, & Муратов, Радик. (2024, ноябрь 6). РАДИОФОТОННАЯ АДРЕСНАЯ МНОГОСЕНСОРНАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ БАЛЛИСТОКАРДИОГРАММ СПОРТСМЕНА В СТАТИЧНОМ ПОЛОЖЕНИИ. Электроника, фотоника и киберфизические системы, 4(2), 80-97. извлечено от https://elphoto.kai.ru/article/view/694
Раздел
Киберфизические системы