Сушкова_отзыв_офф_опп_Хуторск (Система скрининговой ранней диагностики паркинсонизма на основе анализа параметров мониторинга сигналов многоканальных электроэнцефалограмм, электромиограмм и мышечного тремора)

ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА О ДИССЕРТАЦИИ Сушковой Ольги Сергеевны «СИСТЕМА СКРИНИНГОВОЙ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ПАРКИНСОНИЗМА НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ 'МОНИТОРИНГА СИГНАЛОВ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММ, ЭЛЕКТРОМИО ГРАММ И МЫШКЧЧНОГ ТРЕМОРА», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.17- Приборы, системы н изделия медицинского назначения Актуальность темы диссертации.

В последнее десятилетие интерес к проблеме ранней диагностике болезни Паркинсона (БП) во всем мире неуклонно возрастает. Связано это с ростом продолжительности жизни людей. Из 100 человек старше 65 лет как минимум один страдает болезнью Паркинсона. Согласно исследованиям Организации Объединеннык Наций население мира в возрасте старше 60 лет увеличится в 2050 году до 2,1 миллиардов.

Следовательно, количество больных БП в ближайшие десятилетия резко возрастет как во веем мире, так и в России. Несмотря на широкую распространенность и известность этого заболевания, в 10-20;4 случаев болезнь Паркинсона остается нЬраспознанной, а в 25'.4 диагноз выставляется неоправданно. С каждым годом появляются новые методы диагностики и лечения этого заболевания. Данные методы позволяют проводить мониторинг нейродегенеративнего процесса и чрезвычайно полезны в ранней диагностике БП, в том числе на доклинической стадии болезни. Бурное развитие вычислительной техники дало толчок к созданию новых, более эффективных методов диагностики, что позволяет, не только более точно, качественно и на более ранних стадиях ставить диагноз, но и объективно контролировать проводимое лечение. Разрабатываемые системы многообразны и используются в нескольких направлениях.

Одно из этих направлений - создание систем на базе алгоритмов обработки медицинской информации. Разрабатываемые алгоритмы, как пра и ил о, позволяют получать количественную оценку клинической симптоматики. А это позволяет объективизировать не только процесс диагностики, но и выбор тактики индивидуального лечения больных. В последние два десятилетия активно изучаются возможности электрофизиологических методик в изучении паркинсонического тремора.

В клинической практике достаточно часто встречаются такие методы исследования, как электроэнцефало граф ия (ЭЭГ), реоэнцефалография (РЭГ), электромиография (ЭМГ),,В последнее время для исследования тремора применяются и кинематические методы: с использованием акселерометров, гироскопов, силовых и других сенсоров, а также путем анализа видеосигнала с помощью детекторов движения. Каждый из методов имеет свои недостатки и достоинства. Поэтому все чаще исследователи и клиницисты обращаются к интегральным методикам, сочетающих в себе несколько математических моделей и методов, позволяющих производить сложную обработку результатов треморографии.

В этой связи работа Сушковой О.С. является актуальной, так как созданная система, объединяющая в себе три инструментальных метода, позволяет повысить качество диагностики БП. Цель работы: разработка скрннинговой системы ранней диагностики паркинсонизма, на основе мониторинга и анализа параметров сигналов многоканальных электроэнцефалограмм, электромнограмм и тремора, а также оценка ее' диагностических возможностей с использованием только немоторных признаков. Для реаяизации поставленной цели определен псречень основных задач, которые потребовалось решить соискателю для ее достижения: 1.

Провести мониторинговые измерения многоканальных сигналов электроэнцефалограмм, электромнограмм и тремора пациентов на ранней стадии паркинсонизма и контрольной группы испытуемых. 2. Разработать молль количественных электрофнзиологических признаков ранней стадии паркинсонизма на основе мониторинговых измерений сигналов многоканальных ЭЭГ, ЭМГ и акселерометрии. 3, Разработать алгоритмы и программы скр инни голой системы мониторинговых электрофизиологических и моторных измерений и вычисления количественных признаков ранней стадии паркинсонизма.

4. Провести верификацию разработанной скрипни гово й системы мониторинговых электрофизнологических и моторных измерений и вычисления количественных признаков ранней стадии паркинсонизма и оценить достоверность диагностики раннего паркинсонизма. Использованые в рабате методы соответствуют современному техническому уровню, а полученные результаты имеют все признаки научной нонизны. Оценка содержания диссертационной работы и соответствия ему автореферата Диссертационная работа состоит нз введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора по теме диссертации н списка цитируемой литературы из 125 наименований. Основное содержание изложено на 114 страниц текста, включая 4 таблицы н 38 рисунков. Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи работы, дан краткий обзор научных работ по!теме исследования, показана научная новизна полученных результатов, приведены положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ информации„полученной нз различных литературных источников. В этой жс главе дано описание использованного для анализа комплексного вейвлет Морле. Во второй главе описаны результаты анализа сигналов ЭЭГ, ЭМГ и тремора конечностей Сформулирована модель, отражающая асимметрию характеристик ЭЭГ и мышечного тремора конечностей, наличие характерных для паркинсонизма тета-ритма и дезорганизации ЭЭГ, Модель разработана на основе результатов проведенньгх экспериментальных исследований с участием 31 пациента с дрожательной и дрожательно-ригидной формой БП на 1-й стадии по шкале Хен-Яра и 18 чеЛовек из контрольной группы испытуемых В трппьей главе описав комплекс программ, созданный на основе разработанной методики и алгоритма анализа данных н реализованный в среде МАТ1.АВ. Описан алгоритм анализа сигналов ЭЭГ, ЭМГ и треморограммы, полученной с помощью акселерометрии.

Приведена программная реализация разработанного алгоритма. В четвертой главе описана методика проведения экспериментальных исследований. Для верификации предложенной модели проведены эксперйментальные исследования с участием 31 пациента с дрожательной и дрожательно-ригидной формой БП на 1 й стадии по шкале Хен- Яра и 18 человек из контрольной группы испьггуемых.

Проведен статистический анализ полученных экспериментальных данных В заключении приведены основные выводы работы Диссертационная работа соответствует поставлеииои цели исследования и представляет собой научное исследование, направленное на решение актуальной научной и практической задачи. Автореферат диссертационной работы в целом отражает ес содержание, содержит основные положения ж выводы. Научная новизна работы заключается: 1. В создании системы ранней диагностики БП на основе совместного анализа сигналов электроэнцефалограмм, поверхностных электромиограмм и акселерометрии, 2. В разработке модели количественных электрофизиологических признаков ранней стадии БП, отражающей асимметрию характеристик ЭЭГ и тремора конечностей и наличие характерных для паркинсонизма тета-ритма и дезорганизации ЭЭГ.

3. В создании алгоритма анализа частотно-временного распределения локальных максимумов вейвлет-спектрограмм многоканальных ЭЭГ, тремора и огибающей ЭМГ и формировании пространства признаков с возможностью диагностики ранней стадии БП. Практическая значимость диссертационной работы заключается в разработке новой методики количественной диагностики ранней: стадии БП по совокупности злектроэнцефалографических, злектромиографических: и акселерометрических измерений Апробация в клинических условиях разработанной:методики и созданных алгоритмов обработки электрофизиологических сигналов продемонстрировала возможность успешного применения системы скрининговой ранней диагностики болезни Паркинсона во врачебной практике.

Оценка обоснованиос1и и достоверности научных положений, выводов и рекомендаций сформулированных в диссертационной работе Обоснованность и достоверность результатов диссертационной работы подтверждается зкспериментальными исследованиями, глубокой проработкой научной, медицинской и технической литературы и корректностью применения известных научных подходов и математических методов, Публикация, апробацйя материалов диссертации По материалам диссертации опубликованы 34 научные работы, в том числе: 10 статей, включенных в перечень изданий, рекомендованных ВАЫ Минобразования и науки РФ; 2 статьи в рецензируемвгх журналах, включенных в систему цитирования %еЬ оГ Яс1епсе: 4 статьи в рецензируемых журналах, включенных в систему цитирования Бсориз; 2 статьи в рецензируемых журналах, включенных в систему цитирования РиЬМед; 9 статей в рецензируемых журналах, включенных в базу'данных РИНЦ„ 22 статья в сборниках трудов российских н зарубежных конференций; 1 глава в книге издательства «Научный мир», а также имеется 1 свидетельство № 2015660136 от 22.09.2015 г.