Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Parachuting training improves autonomic control of the heart in novice parachute jumpers

Mazurek K., Koprowska N., Gajewski J., Zmijewski P., Skibniewski F., Różanowski K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2018

|

Vol. 38, no. 1

181--189

EN

This study aimed to investigate the acute effect of skydiving and the chronic effect of parachute jump training on the cardiac response in novice and trained parachuters. The study included 11 experienced skydivers (expert group), aged 35.9 ± 7.2 years, and 12 students (novice group), aged 27.9 ± 7.2 years. Participants underwent 10-unit training in accelerated freefall (AFF) from an altitude of 4000 m. In experts, the highest HR was noted during the phase of opening of the parachute and during the landing phase, and in pre-training novices during the phase of exit from the plane and the descent by parachute. Mean standard deviation of NN intervals (SDNN) was higher in experts than pre-training novices. In novices, post-training values of SDNN, root mean square of successive differences (RMSSD), and the low/high frequency oscillation ratio (LF/HF) were higher, and HF and LF were lower, than pre-training values. In experts the values of SDNN, RMSSD, LF, HF, and total power spectrum (TP) were significantly higher and LF/HF significantly lower than in pre-training novices. Novice compared to experienced skydivers are characterized by higher modulation of the sympathetic, and lower modulation of the parasympathetic autonomic nervous system (ANS). Chronic effects of 10-unit AFF training are characterized by decreased modulation of the sympathetic nervous system, increased total power spectrum of HRV, and increased activity of the parasympathetic nervous system. The changes in ANS modulation suggest that parachute training leads to a reduction of the stress response and improves autonomic control of cardiovascular function in novice skydivers.

2

Światłowodowy czujnik czynności oddechowej oraz pracy serca do zastosowań w środowisku rezonansu magnetycznego

Dziuda Ł., Skibniewski F., Nowicki G., Lewandowski J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 10b

120-124

PL

Artykuł prezentuje projekt oraz początkową fazę testów eksperymentalnych czujnika optycznego umożliwiającego rejestrację aktywności oddechowej oraz pracy serca. Czujnik zbudowany na bazie światłowodowej siatki Bragga charakteryzuje się odpornością na zakłócenia elektromagnetyczne, co pozwala na realizację pomiarów w środowisku rezonansu magnetycznego. Analiza statystyczna otrzymanych wyników wykazała, że czujnik charakteryzuje się dobrymi właściwościami pomiarowymi, mogącymi sprostać podstawowym potrzebom monitorowania pacjenta.

EN

This article shows the design and the initial phase of experimental tests carried out on a fiber-optic sensor allowing breathing and heart rate to be registered. The sensor, based on the fiber Bragg grating, is immune to electromagnetic interference, which enables measurements to be carried out in the magnetic resonance imaging environment. A statistical analysis of the obtained results shows that the sensor has good measuring properties able to meet the basic requirements for patient monitoring.

3

Comprehensive method of recording psycho-physiological and environmental signals during flight

Szczurek Z., Stankiewicz A., Brandt J., Michnik A., Nowak G., Różanowski K., Skibniewski F.

Journal of Medical Informatics & Technologies

|

2012

|

Vol. 21

35--41

EN

In 2011 ITAM has completed work conducted with WIML's representatives to develop a comprehensive method of psycho-physiological pilots' signals and external environmental parameters during a test flight. It has been assumed that data will be collected "off line" during a training flight and stored in the monitoring module's memory, and after the flight it will be loaded to the operator's station system at the airport. The "On line" transmission of chosen parameters directly into a database and ongoing observation have also been anticipated. One of the main assumptions for the system was its independent work from the avionics systems of aircraft used for training. This has made it possible to use the system regardless the type of aircraft equipment and without having the necessity to stringent criteria of aviation hardware acceptance. The recording system has been designed as a distributed system consists of modules carried by the pilot, those placed permanently in the cockpit of the plane, a station for test flight preparation and reading recorded data, as well as a database system accessible via the Internet. Communication between the various system modules is to employ various transmission systems, wired as well as wireless. For safety reasons wireless communication between modules in the cockpit was not used in flight, with the exception of GSM transmission used to transfer selected data directly to the Central Acquisition System.

4

Czujnik czynności oddechowej oraz pracy serca oparty na światłowodowych siatkach Bragga

Dziuda Ł., Skibniewski F., Krej M., Lewandowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 8

98-106

PL

W artykule zaprezentowano koncepcję, przykład wykonania oraz rezultaty badań laboratoryjnych światłowodowego czujnika podstawowych czynności życiowych. Idea czujnika została oparta na światłowodowych siatkach Bragga, znanych przede wszystkim jako tensometry optyczne wykorzystywane do precyzyjnych pomiarów naprężeń występujących w strukturach skrzydeł samolotów lub masztów statków morskich - konstrukcjach szczególnie narażonych na oddziaływania sił zewnętrznych. Zdolności pomiarowe światłowodowych siatek Bragga zaadoptowano w obszarze medycyny poprzez skonstruowanie urządzenia pozwalającego na monitorowanie drgań ciała powodowanych takimi czynnościami życiowymi jak oddychanie oraz praca serca. Urządzenie składa się z siatki Bragga wpisanej w światłowód jednomodowy i pracującej na centralnej długości fali o wartości ok. 1550 nm (III okno transmisyjne), wbudowanej wewnątrz pneumatycznej poduszki umieszczanej pomiędzy oparciem fotela a plecami monitorowanej osoby. Odkształcania poduszki, stąd również siatki Bragga, są proporcjonalne do drgań ciała osoby opartej o poduszkę. Badania laboratoryjne wykazały, iż odpowiednia obróbka i analiza sygnału pochodzącego z czujnika umożliwia ekstrakcję informacji o czynności oddechowej oraz akcji serca. Czujnik pozwala na uzyskanie dynamicznych odkształceń na elemencie pomiarowym opartym na FBG rzędu 50-124 µstrain powodowanych oddychaniem oraz ok. 8,3 µstrain wywołanych pracą serca. Takie wartości naprężeń są pełni mierzalne przez współczesne systemy interrogacji. Maksymalny względnych błąd pomiaru prezentowanego czujnika wynosi 12%. Nieskomplikowana budowa czyni czujnik łatwym w implementacji, np. w fotelach lotniczych i samochodowych dla celów monitorowania stanu fizjologicznego pilotów oraz kierowców.

EN

This article shows an example of the design of a fiber-based sensor for basic living activities in human body and the results of laboratory studies carried out on it. The idea of this kind of a sensor is based on fiber Bragg gratings (FBGs), mainly known as optical strain gauges. They are used for precise measurement of tensions occurring in aireraft wings or ship masts, because these elements are particularly exposed to the hazardous effects of external forces. The measuring abilities demonstrated by FBGs have been already utilized within the field of medicine. The authors have developed a device that allows for monitoring the vibrations of human body evoked by living activities such as breathing and cardiac rhythm. The device consists of a Bragg grating inscribed into a single mode optical fiber and operating on a wavelength of around 1550 nm (III transmission window). The FBG is mounted in a pneumatic bag to be placed between the backrest of the seat and the back of the monitored person. Deformations of the bag, involving deformations of the Bragg grating, are proportional to the vibrations of the body leaning on the bag. Laboratory studies have shown that adequate processing and analysis of the signals coming from the sensor allow for extracting information on breathing and cardiac rhythm. The sensor allows for obtaining dynamic strains on the sensing FBG in the range of 50-124 µstrain caused by breathing and approx. 8.3 µstrain induced by heartbeat, which are fully measurable by today's interrogation systems. The maximum relative measurement error of the presented sensor is 12%. The sensor's simple design enables it to be easily implemented in pilot's and driver's seats for monitoring the physiological condition of pilots and drivers.

5

New dynamic methods for posture testing based on the subject's forward leaning and phase pIane application

Skibniewski F., Piórko A., Torbicz W.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2000

|

Vol. 20, no. 2

85-101

EN

An analysis of the human body centre of gravity movement using a force platform is a common method in the posturographic diagnosis. Both, static and dynamic methods of posture testing, based on a forward leaning as a response to the standardised visual step signal, and a new method of analysis of these reactions, using the phase pIane method, are presented in the paper. Data characterising the new dynamic and static tests, known from literature, were classified by pair wise k-nearest neighbour and multidimensional analysis of variance methods.

PL

Analiza ruchu rzutu środka ciężkości na poziomą płaszczyznę podparcia z wykorzystaniem płatformy siłowej (posturografu) jest metodą powszechnie wykorzystywaną w diagnostyce utrzymania postawy człowieka. W artykule przedstawiono wyniki analizy postawy za pomocą znanych z literatury posturograficznych metod statycznych i dynamicznych oraz nowej metody opartej na analizie wychyleń ciała do przodu, będących odpowiedzią na standaryzowany skokowy sygnał świetlny, określający wielkość wychylenia, z wykorzystaniem metody płaszczyzny fazowej. Dane eksperymentalne odnoszące się do testów dynamicznych i statycznych były klasyfikowane za pomocą metod: k-najbliższych sąsiadów i wielowymiarowej analizy wariancji. Opracowane testy dynamiczne umożliwiają dokładniejszą diagnostykę posturograficzną niż testy statyczne, które są używane w praktyce medycznej.