Respiratory sound recorder – continued Innovation

Cover Page

Abstract

The study of external respiratory function (ERF) is important in the diagnosis of respiratory tract abnormalities in various diseases. In children, especially at an early age, there are many difficulties in conducting studies. In recent decades, due to the development of computer technology, there is great interest in the study of respiratory sounds, methods of their registration, processing and use in the assessment of the respiratory system in children and adults. Russian scientists have developed the method of respiratory airway sound investigation, which has proved its effectiveness, reliability and necessity of use in practice. Computer bronchophonography is based on the analysis of time and frequency characteristics of the spectrum of respiratory noises, arising from changes in the bronchial diameter due to increase in the stiffness of their walls or decrease in the inner diameter. Computed bronchophonography may be used for diagnostics of EFD disorders in patients of all age groups both in the in-patient and out-patient treatment.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Lada S. Starostina

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: starostina-ls@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4320-0454

Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor, Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Natalia A. Geppe

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: geppe@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0547-3686

D. Sci. (Med.), Prof., Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Vladimir S. Malyshev

National Research University "Moscow Power Engineering Institute"

Email: geppe@mail.ru

D. Sci. (Biol.), Cand. Sci. (Tech.), Prof., National Research University "Moscow Power Engineering Institute"

Russian Federation, Moscow

Saniia I. Valieva

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: geppe@mail.ru

D. Sci. (Med.), Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Irina L. Ginesina

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: geppe@mail.ru

Head Department of Functional Diagnostics, Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Aleksandr B. Malakhov

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: alexis4591m@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2686-8284

D. Sci. (Med.), Prof., Sechenov First Moscow State Medical University

Russian Federation, Moscow

Dmitrii G. Bukharov

National Research University "Moscow Power Engineering Institute"

Email: geppe@mail.ru

Cand. Sci. (Tech.), National Research University "Moscow Power Engineering Institute"

Russian Federation, Moscow

Svetlana I. Shatalina

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: geppe@mail.ru

Cand. Sci. (Med.), Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Tatiana V. Zubareva

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: geppe@mail.ru

Department Head, Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

References

  1. Компьютерная бронхофонография респираторного цикла. Под ред. Н.А. Геппе, В.С. Малышева. М.: Медиа Сфера, 2016 [Computer bronchophonography of the respiratory cycle. Ed. NA Geppe, VS Malyshev. Moscow: Media Sfera, 2016 (in Russian)].
  2. Науменко Ж.К., Неклюдова Г.В., Чикина С.Ю., Черняк А.В. Новые функциональные методы исследования: импульсная осциллометрия и бронхофонография. Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2007;2:14-7 [Naumenko ZhK, Nekliudova GV, Chikina SIu, Cherniak AV. Novye funktsional'nye metody issledovaniia: impul'snaia ostsillometriia i bronkhofonografiia. Atmosfera. Pul'monologiia i allergologiia. 2007;2:14-7 (in Russian)].
  3. Малышев B.C., Чебышева О.В. Моделирование частотного спектра дыхательных шумов при анализе условий труда персонала. Вестник МЭИ. 2007;3:139-45 [Malyshev BC, Chebysheva OV. Modelirovanie chastotnogo spektra dykhatel'nykh shumov pri analize uslovii truda personala. Vestnik MEI. 2007;3:139-45 (in Russian)].
  4. Старостина Л.С. Функция внешнего дыхания у детей раннего возраста с различными заболеваниями бронхолегочной системы. Дис. … канд. мед. наук. М., 2009 [Starostina LS. Funktsiia vneshnego dykhaniia u detei rannego vozrasta s razlichnymi zabolevaniiami bronkholegochnoi sistemy. Dis. … kand. med. nauk. Moscow, 2009 (in Russian)].
  5. Овсянников Д.Ю. Бронхолегочная дисплазия у детей первых трех лет жизни. Дис. … д-ра мед. наук. М., 2010 [Ovsiannikov DIu. Bronkholegochnaia displaziia u detei pervykh trekh let zhizni. Dis. … d-ra med. nauk. Moscow, 2010 (in Russian)].
  6. Дьяченко А.И., Михайловская А.Н. Респираторная акустика (обзор). Труды ИОФАН. 2012. Т. 68; с. 136-81 [D'iachenko AI, Mikhailovskaia AN. Respiratory acoustics (review). Proceedings of IOFAN. Vol. 68; p. 136-81 (in Russian)].
  7. Малышев В.С. Научный метод обработки информации при акустической диагностике влияния производственной среды на здоровье человека. Дис. … д-ра биол. наук. Тула, 2002 [Malyshev VS. Nauchnyi metod obrabotki informatsii pri akusticheskoi diagnostike vliianiia proizvodstvennoi sredy na zdorov'e cheloveka. Dis. … d-ra biol. nauk. Tula, 2002 (in Russian)].
  8. Павлинова Е.Б., Оксеньчук Т.В., Кривцова Л.А., Синевич О.Ю. Сравнительная характеристика дыхательных паттернов недоношенных детей по результатам бронхофонографии. Педиатрия. 2010;89(4):40-5 [Pavlinova EB, Oksen'chuk TV, Krivtsova LA, Sinevich OIu. Sravnitel'naia kharakteristika dykhatel'nykh patternov nedonoshennykh detei po rezul'tatam bronkhofonografii. Pediatriia. 2010;89(4):40-5 (in Russian)].
  9. Геппе Н.А., Малышев В.С., Лисицын М.Н., и др. Бронхофонография в комплексной диагностике бронхиальной астмы у детей. Пульмонология. 2002;5:33-9 [Geppe NA, Malyshev VS, Lisitsyn MN, et al. Bronkhofonografiia v kompleksnoi diagnostike bronkhial'noi astmy u detei. Pul'monologiia. 2002;5:33-9 (in Russian)].
  10. Горлова Н.В., Узунова А.Н., Зайцева М.Л. Диагностические возможности компьютерного комплекса «Паттерн» в оценке функции внешнего дыхания у детей. Вестник Южно-Уральского гос. ун-та. Серия: Образование, здравоохранение, физическая культура. 2006;7-1:215-7 [Gorlova NV, Uzunova AN, Zaitseva ML. Diagnosticheskie vozmozhnosti komp'iuternogo kompleksa “Pattern” v otsenke funktsii vneshnego dykhaniia u detei. Vestnik Iuzhno-Ural'skogo gos. un-ta. Seriia: Obrazovanie, zdravookhranenie, fizicheskaia kul'tura. 2006;7-1:215-7 (in Russian)].
  11. Геппе Н.А., Селиверстова Н.А., Малышев В.С., и др. Бронхофонографическое исследование легких у больных бронхиальной астмой раннего возраста. Пульмонология. 2008;3:38-41 [Geppe NA, Seliverstova NA, Malyshev VS, et al. Bronkhofonograficheskoe issledovanie legkikh u bol'nykh bronkhial'noi astmoi rannego vozrasta. Pul'monologiia. 2008;3:38-41 (in Russian)].
  12. Тресорукова О.В. Использование бронхофонографии в диагностике бронхолегочных заболеваний у недоношенных детей. Вопросы современной педиатрии. 2007;5(6):133-4 [Tresorukova OV. Ispol'zovanie bronkhofonografii v diagnostike bronkholegochnykh zabolevanii u nedonoshennykh detei. Voprosy sovremennoi pediatrii. 2007;5(6):133-4 (in Russian)].
  13. Егорова В.Б., Ханды М.В., Геппе Н.А. Функциональная диагностика заболеваний органов дыхания у новорожденных. Материалы XI конгресса педиатров России. Актуальные проблемы педиатрии. М., 2007; с. 224 [Egorova VB, Khandy MV, Geppe NA. Functional diagnostics of respiratory diseases in newborns. Materials of the XI Congress of Russian Pediatricians. Actual problems of pediatrics. Moscow, 2007; р. 224 (in Russian)].
  14. Тресорукова О.В. Оценка функционального состояния дыхательной системы новорожденных детей по результатам бронхофонографии. Вопросы современной педиатрии. 2007;6(5):115-7 [Tresorukova OV. Otsenka funktsional'nogo sostoianiia dykhatel'noi sistemy novorozhdennykh detei po rezul'tatam bronkhofonografii. Voprosy sovremennoi pediatrii. 2007;6(5):115-7 (in Russian)].
  15. Ханды М.В., Егорова В.Б. Диагностические критерии компьютерной бронхофонографии при заболеваниях органов дыхания у новорожденных. Якутский медицинский журнал. 2007;3(19):19-20 [Khandy MV, Egorova VB. Diagnosticheskie kriterii komp'iuternoi bronkhofonografii pri zabolevaniiakh organov dykhaniia u novorozhdennykh. Iakutskii meditsinskii zhurnal. 2007;3(19):19-20 (in Russian)].
  16. Артамонова С.Ю., Егорова В.Б., Саввина Н.В., и др. Характеристика акустической работы дыхания у табакокурящих подростков. Якутский медицинский журнал. 2013;3(43):61-3 [Artamonova SIu, Egorova VB, Savvina NV, et al. Kharakteristika akusticheskoi raboty dykhaniia u tabakokuriashchikh podrostkov. Iakutskii meditsinskii zhurnal. 2013;3(43):61-3 (in Russian)].
  17. Кожевникова Т.Н., Гривас И.С., Помогаев И.В., Малышев В.С. Влияние табакокурения на респираторную функцию у подростков. Доктор.Ру. 2017;4:8 [Kozhevnikova TN, Grivas IS, Pomogaev IV, Malyshev VS. Vliianie tabakokureniia na respiratornuiu funktsiiu u podrostkov. Doktor.Ru. 2017;4:8 (in Russian)].
  18. Боровкова А.М., Малышев В.С. Ранняя диагностика заболеваний легких с помощью компьютерного комплекса Паттерн. Материалы VIII Всероссийского конгресса «Профессия и здоровье» (Москва, 25–27 ноября 2009 г.). М., 2009; с. 311-2 [Borovkova AM, Malyshev VS. Early diagnosis of lung diseases using the Pattern computer complex. Materials of the VIII All-Russian Congress "Profession and Health" (Moscow, November 25–27, 2009). Moscow, 2009; р. 311-2 (in Russian)].
  19. Боровкова А.М., Малышев В.С., Федорова Е.В., Мангасарова М.Р. Использование искусственных нейронных сетей в процессе обучения специалистов по охране труда и инженерной экологии. Инфорино-2018. Материалы IV Международной науч.-практич. конф. 2018. С. 67-71 [Borovkova AM, Malyshev VS, Fedorova EV, Mangasarova MR. The use of artificial neural networks in the process of training specialists in labor protection and engineering ecology. Inforino-2018. Materials of the IV Int. scientific-practical conf. 2018. P. 67-71 (in Russian)].
  20. Геппе Н.А., Шаталина С.И., Малышев В.С. Значение респираторных звуков в педиатрии (обзор). Вестник Смоленской государственной медицинской академии. 2017;16(3):169-72 [Geppe NA, Shatalina SI, Malyshev VS. Znachenie respiratornykh zvukov v pediatrii (obzor). Vestnik Smolenskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii. 2017;16(3):169-72 (in Russian)].
  21. Геппе Н.А., Батырева О.В., Малявина У.С., и др. Аллергический ринит: новое в терапии. Доктор.Ру. 2010;5:11-6 [Geppe NA, Batyreva OV, Maliavina US, et al. Allergicheskii rinit: novoe v terapii. Doktor.Ru. 2010;5:11-6 (in Russian)].
  22. Геппе Н.А., Старостина Л.С., Фарбер И.М., и др. Подбор рациональных методов терапии острых инфекционных и персистирующих аллергических ринитов легкой и средней степени тяжести у детей с использованием метода компьютерной бронхофонографии. Современная педиатрия. 2013;4:48 [Geppe NA, Starostina LS, Farber IM, et al. Podbor ratsional'nykh metodov terapii ostrykh infektsionnykh i persistiruiushchikh allergicheskikh rinitov legkoi i srednei stepeni tiazhesti u detei s ispol'zovaniem metoda komp'iuternoi bronkhofonografii. Sovremennaia pediatriia. 2013;4:48 (in Russian)].
  23. Павлинова Е.Б., Сафонова Т.И., Киршина И.А. Роль бронхофонографии в диагностике бронхообструктивного синдрома у детей с муковисцидозом. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2015;60(4):236-7 [Pavlinova EB, Safonova TI, Kirshina IA. Rol' bronkhofonografii v diagnostike bronkhoobstruktivnogo sindroma u detei s mukovistsidozom. Rossiiskii vestnik perinatologii i pediatrii. 2015;60(4):236-7 (in Russian)].
  24. Малышев В.С., Мельникова И.М., Мизерницкий Ю.Л., и др. Опыт использования компьютерной . . 2019;2:188-93 [Malyshev VS, Mel'nikova IM, Mizernitskii IuL, et al. Opyt ispol'zovaniia komp'iuternoi bronkhofonografii v pediatricheskoi praktike. Meditsinskii sovet. 2019;2:188-93 (in Russian)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Fig. 1. Example of graphic representation of the received acoustic portrait of the respiratory cycle – pattern. Recorded RS in the frequency range 5–12.6 kHz, 1995.

Download (73KB)
2. Fig. 2. Illustration of the registration procedure of the acoustic portrait of the respiratory cycle (pattern): a – general view of the workplace; b – registration procedure.

Download (72KB)
3. Fig. 3. The filter and control unit of the device is a separate desktop portable product, connected to a laptop via a USB connector and a microphone connector. The filter and control unit allows setting desired frequency ranges of the nosological forms registration [with the frequency ranges switch on 3 positions (F1 – 0,2–12,6 kHz, F2 – 0,2–5 kHz, F3 – 5–12,6 kHz)].

Download (167KB)
4. Fig. 4. Fragment of the registration log display.

Download (48KB)
5. Fig. 5. Fragment of the digital processing results display: а – time interval of the respiratory cycle pattern recording (switching 4–10 s is possible); b – registered frequency ranges (0.2–1.2 kHz – low-frequency, 1.2–5 kHz – medium-frequency, 5–12.6 kHz – high-frequency); c – numerical assessments of processing results (ACRD scores in relative units for the appropriate frequency ranges); d – numerical assessment of processing results (ACRD scores in relative units for the appropriate frequency ranges: Ki – ratio of the ACRD estimates by bands to the ACRD estimates for the whole frequency range).

Download (42KB)
6. Fig. 6. Modification of RRZ-C.

Download (171KB)
7. Fig. 7. Express (screening) examination to control intermittent breathing (apnea).

Download (58KB)

Statistics

Views

Abstract: 77

Dimensions

Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies