Особенности частотного анализа сигналов силомоментных датчиков в задаче исследования физиологического тремора

Силомоментные аппаратно-программные комплексы широко используются для оценки функционального состояния, неврологических и ортопедических патологий человека. Применение силомоментных датчиков позволяет проводить неинвазивные обследования, при которых на тело человека не крепится никаких измерительных чувствительных элементов, электродов или маркеров. Примером системы, позволяющей проводить такие обследования, является аппаратно-программный комплекс «Многофункциональное кресло». Он включает специальное кресло, которое снабжено набором одноосных силовых платформ стабилографического типа, установленных в сиденье, спинке и в подножии, двумя трехкомпонентными силомоментными датчиками, расположенными в подлокотниках. Сигнал, измеренный силомоментными датчиками, взаимодействующими с телом человека или его сегментами, является интегративным. Он включает механические составляющие, обусловленные системой управления движением, дыханием, кардиоритмом и т.п., что находит свое отражение в его частотном спектре. В работе обсуждается задача выделения в этом сигнале треморных составляющих, порожденных сокращением скелетных мышц. Исследуется характер пиков спектра мощности измеренного сигнала в зависимости от источника колебаний, породившего этот пик. Проводится сравнение вида спектров показаний силомоментных датчиков со спектрами сигналов альтернативных измерителей (датчика дыхания), измерениями перемещений маркеров системы видеоанализа, показаниями микроэлектромеханических датчиков ускорений и угловых скоростей. Показано, что частотный анализ сигналов силомоментных датчиков, взаимодействующих с телом человека или его сегментами, позволяет в большинстве случаев выделить микродвижения, обусловленные вегетативными составляющими (дыханием, кардиоритмом) и системой управления движением, в частности треморные составляющие, порожденные сокращением скелетных мышц.