Отзыв_Дементиенко_1 (Разработка технологии и программно-аппаратного комплекса для исследования структуры сна человека)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА на диссертационную работу Татараидзе Александра Бидзиновича «Разработка технологии и программно-аппаратного комплекса для исследования структуры сна человека», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 — «Приборы, системы и изделия медицинского назначения» 1.

Актуальность темы диссертационного исследования В настоящее время в диагностике инсомнии обычно применяются инструментальные методы, которые имеют ограничения в применении: ° полисомнография, для которой требуется использование специализированного дорогостоящего комплекса, длительная подготовка пациента и ручная расшифровка многочасовой записи квалифицированным специалистом, что редко применяется для оценки структуры сна более чем в течение одной ночи и может нарушать естественную структуру сна ввиду дискомфортности данного исследования для пациента; ° актиграфия, которая позволяет оценить только цикл «сон-бодрствование», а не структуру сна, при этом последняя является важным показателем при диагностике инсомнии и других нарушений сна.

В этой связи, задача разработки технологии и программно-аппаратного комплекса для длительной, не мешающей человеку, записи и объективной оценки структуры сна является актуальной и востребованной на практике. 2. Структура и содержание работы Диссертационная работа изложена на 138 страницах, состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы из 159 источников. Во введении представлен краткий обзор исследуемой проблемы, обоснована актуальность, новизна и практическая значимость работы, сформулированы цель и задачи диссертационного исследования, приведены положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведены обзор нарушений сна, их эпидемиологии, методов и средств их диагностики, применяемых в настоящий момент в клинической практике; описано актуальное состояние работ в области разработки методов длительного мониторинга структуры сна; формально поставлена задача определения структуры сна; обоснован выбор функционала качества для данной задачи. Во второй главе проведен анализ изменений физиологических параметров во время сна и методов их регистрации. Сформулированы требования к методам длительного мониторинга сна; показано, что метод биорадиолокации соответствует выдвинутым требованиям. Проведено сравнение эффективности определения структуры сна только на основе анализа дыхательных движений и на основе совместного анализа вариабельности сердечного ритма и дыхательных движений. Сравнение проведено как на основе анализа литературных данных, так и экспериментальным путем на массивной выборке полисомнографических записей из открытой базы данных.

Результаты сравнения показали, что оба подхода дают сравнимое качество определения структуры сна. Третья глава посвящена разработке методов учета особенностей структуры сна. В главе описаны пять методов, три из которых основаны на оценке априорных вероятностей принадлежности эпохи к классу, а два — на учете зависимости класса эпохи от классов соседних эпох. Четвертая глава посвящена разработке биотехнической системы бесконтактного мониторинга структуры сна человека. Приведено описание методики проведенных экспериментов по совместной регистрации сигналов полисомнографического исследования и биорадиолокационного мониторинга. Разработан алгоритм определения артефактов и дыхательных циклов на биорадиолокационном сигнале; проведена его верификация на собранных данных, которые были размечены вручную. Разработан алгоритм определения структуры сна на основе биорадиолокационного мониторинга.

Обоснован выбор метода классификации и пространства признаков. Проведена верификация и сравнение эффективности методов учета особенностей структуры сна, описанных в третьей главе. Приведены результаты исследования качества определения структуры сна и возможности диагностики инсомнии на основе биорадиолокационного мониторинга. Разработаны требования к биотехнической системе длительного бесконтактного мониторинга структуры сна человека. 3. Научная новизна представленных в работе результатов Научной новизной обладают следующие результаты диссертации, полученные автором: ° алгоритм определения периодов двигательной активности и идентификации дыхательных циклов в периодах покоя на записях биорадиолокационного мониторинга сна, произведенного с помощью радара с непрерывным сигналом и ступенчато-частотной модуляцией; ° методы учета особенностей структуры сна, которые позволяют существенно улучшить точность определения структуры сна, в том числе и для пациентов с инсомнией; ° набор характеристик биорадиолокационного сигнала, позволяющий на его основе производить автоматическую классификацию эпох сна; ° биотехническая система радиолокационного мониторинга сна, позволяющая определять структуру сна человека точнее, чем известные из литературы аналоги.

4. Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается глубоким анализом предметной области; корректным использованием современных методов построения биотехнических систем и анализа данных; согласованностью полученных результатов с результатами других авторов; экспериментальной апробацией разработанной биотехнической системы; согласованностью результатов анализа данных, полученных в работе, с экспертными оценками врачей-сомнологов. Кроме того, достоверность подтверждается публикациями по теме диссертации; апробацией основных положений и результатов на ведущих конференциях по биомедицинской инженерии и медицине сна; положительной оценкой экспертами научных фондов заявок и отчетов по грантам и стипендиям, которыми было поддержано диссертационное исследование автора.

5. Научная и практическая значимость полученных результатов Теоретическая значимость работы заключается в том, что в ней доказана возможность определения структуры сна взрослого человека на основе анализа дыхательных движений и двигательной активности, зарегистрированных бесконтактно.

В публикациях автора впервые подробно описан метод определения структуры сна на основе биорадиолокационного мониторинга. Результаты диссертации вносят существенный вклад в развитие методов построения медицинских систем для профилактики и диагностики нарушений сна. Практическая значимость работы заключается в создании и апробации биотехнической системы для длительного бесконтактного мониторинга сна, которая позволяет определять структуру сна с качеством, превышающим известные аналоги, включая те из них, которые используют контактные методы для регистрации вариабельности сердечного ритма и дыхательния. Практическая значимость работы подтверждена актами о внедрении результатов работы в ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Минздрава России и ФГБУН «Институт эволюционной физиологии и биохимии имени И.М.

Сеченова» РАН. б. Замечании по диссертационной работе 1. В диссертации не проанализирована возможность определения структуры сна человека на основе анализа кожно-гальванической реакции. 2. Методы учета особенностей структуры сна, представленные в разделах 3.2, 3.3. и 3.4. диссертационной работы, основаны на анализе местоположения эпохи в структуре сна. Применение подобных методов может смещать оценку структуры сна в сторону усредненной и привести к ухудшению качества определения структуры сна у испытуемых с наличием нарушений сна. 7. Заключение Перечисленные замечания не оказывают существенного влияния на общую положительную оценку выполненных исследований. Диссертационное исследование Татараидзе А.Б.

является законченной, самостоятельной научно- квалификационной работой, выполненной на актуальную тему, имеет Генеральный директор ЗАО «Нейроком» доктор технических наук, старший научный сотрудник, Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники Дементиенко Валерий Васильевич Тел.: +7 Е-та 11: 111250, синая ул. 15, стр.1 неОбхОдимые признаки новизны и практической значимости, содержит решение научной задачи, имеющей существенное значение для развития и совершенствования техники и технологии профилактики и диагностики нарушений сна, По материалам диссертационного исследования опубликовано 20 печатных работ, из них 3 — в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 9 — в изданиях, индексируемых в 1ГГГеЬ о1' Бс1епсе, а также зарегистрировано 2 объекта интеллектуальной собственности.

Автореферат диссертации отражает научную новизну и основное содержание работы. Диссертация Татараидзе А.Ь. соответствует паспорту специальности 05.11.17 — «Приборы, системы и изделия медицинского назначения» и удовлетворяет критериям, которым должна отвечать диссертация на соискание ученой степени кандидата наук, установленным в положении о присуждении ученых степеней, а ее автор Татарандзе Александр Бидзинович достоин присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17 — «Приборы, системы и изделия медицинского назначения».

С В1;Д1;1111Я оо 1»11)й)ис1ггс ио 111»ссс1тг»11)иг»и11ОЙ рйоотс 1йгйрай)1зс Л)1сксаи;11»й Ьигг»йиояйчй 1га тсх)у 61 1)зраВ»Откя тсхи0110Гии й 1»рО1'рг»ммиО"-аи11Я1»йтиОГ1) ко)»1111сксй:1ия исс.)сйоааиия стр» к15 ры с)1а ~1с)11»аскй)) 111»с;1сгйй.:1сии1»Й 1гя соискйийс уисиои стс11сйй кяилйлйта тсхий'1сских ийу'к 11О сйсииялы10с Ги О5.11.17 а11риборы, сисзсмы и 1Г111С)и1)1 йслийияского и»г)ия )си»111»» ,'1смс111.исиКО Вй.1срий В1»сй;1ЬС13и~1 О1 О4.О1 — а11риборы й х»с голы 111И11)р й И111ГИС111»Я1111йс с11011игс1ьяОсзсй, ио который зй111и11»сий 'жс))с1»йъ1с1Г)а;1ы1ОЙ физики»» Д й С С СРТЯ1 1И Я доктор тсхии'1сских иаук СТЯР1ИИЙ ИЗЪ Ий ЫЙ СОТРУДИИК Уисий)1 с)01101»я й 1»грг»сиа иаукй Уисиос авяийс : Ва)1й)а1»с)аг»Я;11).1)К»11)с ГЯ 1сис1»а»и11ый )1)1Г»сктор 111 "5О, Г.