Сведения о результатах защиты (Реконструкция эквивалентных электрических источников сердца по выделенным высокочастотным низкоамплитудным составляющим кардиосигналов)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 212.157.05НА БАЗЕ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЁНОЙ СТЕПЕНИКАНДИДАТА НАУКаттестационное дело № ___________________решение диссертационного совета от 30.06.2016, протокол № 22/16О присуждении АФШАРУ Эхсану, гражданину Ирана,учёной степени кандидата технических наукДиссертация«Реконструкцияэквивалентныхэлектрическихисточниковсердца по выделенным высокочастотным низкоамплитудным составляющимкардиосигналов» в виде рукописи по специальности 05.12.04 –«Радиотехника, втом числе системы и устройства телевидения» принята к защите 7 апреля 2016 г.,протокол № 15/16, диссертационным советом Д 212.157.05 на базе федеральногогосударственногообразованиябюджетного«Национальныйобразовательногоучреждениявысшегоисследовательскийуниверситет«МЭИ»,Министерство образования и науки РФ, 111250, Москва, Красноказарменная ул.,д.14, (приказ № 105/нк от 11.04.2012) (далее НИУ «МЭИ»).Соискатель АФШАР Эхсан, 1988 года рождения.В 2012 году соискатель защитил магистерскую диссертацию и получил дипломс присуждением степени магистра техники и технологии по направлению«Радиотехника».

В октябре 2012 г. поступил в аспирантуру кафедры Основрадиотехники по специальности 05.12.04 – «Радиотехника, в том числе системы иустройства телевидения».2Диссертация выполнена на кафедре Основ радиотехники (ОРТ) НИУ«МЭИ».Научныйруководитель–кандидаттехническихнаук,доцентЖихарева Галина Владимировна, доцент кафедры основ радиотехникиФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ»Официальные оппоненты:1.МЕЛЬНИК Ольга Владимировна, доктор технических наук, доцент,профессор кафедры «Информационно-измерительная и биомедицинская техника»ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет»,2.ТИМАШЕВА Татьяна Геннадьевна, кандидат технических наук,инженер I категории ОАО «Научно-производственный комплекс «Научноисследовательский институт дальней радиосвязи» –дали положительные отзывы о диссертации.Ведущаяорганизацияобразовательное–учреждениеФедеральноевысшегогосударственноеобразованиябюджетное«Владимирскийгосударственный университет имени Александра Григорьевича и НиколаяГригорьевича Столетовых» (ВлГУ) (г.

Владимир) – в своём положительномзаключении,подготовленномиподписанномзаведующимкафедройрадиотехники и радиосистем ВлГУ, д.т.н., профессором Никитиным ОлегомРафаиловичем и утвержденным первым проректором, проректором по научной иинновационной работе ВлГУ д.ф.-м.н., профессором Прокошевым ВалериемГригорьевичем, указала актуальность темы исследования, которая определяетсяважностью своевременной и достоверной диагностики состояния сердечнососудистой системы, заболевания которой становятся наиболее частымипричинами состояний, угрожающих жизни пациента. В отзыве отмечено, чторазработанные алгоритмы совместного анализа результатов реконструкциихарактеристик эквивалентного генератора сердца по ЭКГ-сигналам и ихвыделенным высокочастотным низкоамплитудным (ВЧ НА) составляющим3призваны повысить информативность диагностических медицинских устройств иих чувствительность к патологическим изменениям миокарда.

Подчеркнуто, чторезультаты обладают научной новизной, которая состоит в том, что на этапепредварительной обработки ЭКГ-сигналов предложены алгоритмы фильтрациисетевой помехи путем определения ее параметров, моделирования сигналасетевой помехи и вычитания его из ЭКГ-сигналов и алгоритм автоматическойотбраковки нетипичных кардиоциклов, основанный на взаимном корреляционноманализекардиоциклов;разработанадинамическаямодельобъемногоэлектрического генератора сердца на базе клеточных автоматов для расчетаиспытательных ЭКГ-сигналов, в том числе и при патологических измененияхмиокарда, связанных с замедлением или полной блокировкой проведениявозбуждения;результатампредложеныинформативныереконструкциихарактеристикпараметры,определяемыеэквивалентногопоэлектрическогогенератора сердца, и методика установления наличия патологии в миокарде наосновеанализарезультатовзначенийдиссертацииэтихвпараметров.отзывеПрактическаяопределеназначимостьвозможностьюицелесообразностью их использования при разработке новых диагностическихприборов и комплексов с улучшенными возможностями по локализации идифференциации патологических изменений в миокарде.

Поскольку аппаратнаячасть кардиографической аппаратуры уже развита в степени, достаточной дляполучения надежных и обширных исходных данных, на первое место вдальнейшем совершенствовании диагностических методов вышла разработкановых алгоритмов обработки этих данных, среди которых найдут свое место иразвитыедиссертантомметодикипространственно-временнойобработкимногоэлектродных ЭКГ-сигналов.Соискатель имеет 8 опубликованных научных работ, все по теме диссертации(общим объемом 27 стр.), 2 из которых (12 стр.) опубликованы в рецензируемыхнаучных изданиях. Среди опубликованных работ по теме диссертации - 2 статьив журналах из списка, рекомендованного ВАК, 6 работ (15 стр.) – в материалахВсероссийских и Международных конференций.4Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:1. Филонов Д.

В., Афшар Э., Крамм М. Н., Жихарева Г. В. Многоканальнаяобработка сигналов электродных отведений для реконструкции электрическогогенератора сердца. // Радиотехника. 2013. № 10. С. 15–20.2. Афшар Э.,Жихарева Г. В.,Куприянова Я. А.Моделированиеиспытательных электрокардиографических сигналов при наличии ишемиимиокарда.

// Вестник МЭИ. – 2015. № 4. С. 86–91.3. Афшар Э.,Крамм М. Н.,Жихарева Г. В.Автоматизацияотбраковкинетипичных кардиоциклов // Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии:Доклады 11-й межд. науч. конф. Книга 1 – Владимир: 2014. С. 334–338.4. Афшар Э., Жихарева Г. В., Крамм М. Н., Стрелков Н. О. Реконструкцияэквивалентныхтоковыхисточниковсердцаповысокочастотнымнизкоамплитудным составляющим кардиосигналов. // Сб. докл. III Всероссийскоймикроволновой конференции. М.: Изд-во ИРЭ им.

В. А. Котельникова РАН, 2015.С. 246–250.На автореферат поступило 8 положительных отзывов. Отзывы прислали:1) ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университетимени академика С.П. Королева» (г. Самара) (доцент кафедры лазерных ибиотехнических систем, к.т.н., доцент Конюхов В.Н.); 2) ФГБОУ ВО«Московский технологический университет» МИРЭА (г. Москва) (доцент, к.т.н.,с.н.с.РаевскийГ.П.);технологический3)ФГБОУуниверситет»(г.ВО«ПоволжскийЙошкар-Ола)государственный(профессоркафедрырадиотехнических и медико-биологических систем, д.т.н., доцент Егошина И.Л.);4) ООО «Медицинский дом», клиника семейных врачей «Добромед» (г.

Москва)(главный врач клиники, к.м.н. Квеквескири И.Р.); 5) ФГБУН Институттеоретической и прикладной электродинамики РАН (г. Москва) (с.н.с., к.т.н.Федоров С.А.); 6) ООО «Фирма РЭС» (г. Москва) (генеральный директор, к.т.н.ВеснинС.Г.);7)ГБОУДПО«Пензенскийгосударственныйинститутусовершенствования врачей» Минздрава России (г.

Пенза) (профессор кафедрыАнестезиологии-реаниматлогии и СМП, д.м.н. Сафронов А.И.); 8) ФГБОУ ВО«Тамбовскийгосударственныйтехническийуниверситет»(г.Тамбов)5(заведующийкафедрой«Биомедицинскаятехника»,д.т.н.,профессорФролов С.В.)В отзывах высказаны критические замечания: малая информативностьрисунка 1, не учитывается неоднородность тканей (1); недостаточно полнорассмотрены вопросы апробации модели электрического генератора сердца(2, 7); в методике оценки наличия признаков патологии миокарда не ясно, ккакому случаю следует отнести результаты реконструкции при сумме весовыхкоэффициентов, равной 10 (2); нет количественной оценкиотношениясигнал/шум после синхронного накопления сигналов, не ясно, в какойпрограммной среде разработан программный продукт, не приведено обоснованиевыборов временного интервала для анализа результатов реконструкции ивероятностного интервала для определения границ значений информативныхпараметров (3); отсутствует информация об используемой ЭКГ-системе (4, 5);отсутствует информация о системе координат, в которой представленырезультаты реконструкции (5); отсутствуют обоснование выбора параметровклеточных автоматов и информация о длительности пребывания автоматов вразличных состояниях (6); неясны пределы применимости формулы для расчетапорогового коэффициента взаимной корреляции (7); отсутствует обоснованиецелесообразности применения аппарата электродинамики квазистационарныхтоков, недостаточное внимание уделяется возможному развитию предложенныхалгоритмов (8); погрешности оформления, опечатки (2, 5, 8).Выбор официальных оппонентов обосновывается тем, что Мельник О.В.,доктор технических наук – компетентный специалист в области техническихметодов и средств диагностики сердечно-сосудистой системы, а Тимашева Т.Г.,кандидаттехническихрадиотехническихнаукметодов–компетентныйобработкиспециалистбиомедицинскихвобластисигналов,чтоподтверждается их научными публикациями.Выбор ведущей организации обосновывается тем, что ФГБОУ ВО ВлГУ(г.

Владимир) – обладает значительным опытом в разработке радиотехническихметодов и устройств обработки сигналов, в том числе биомедицинских, а такжебольшим опытом в подготовке кадров высшей квалификации.6В дискуссии приняли участие: Перов А.И., Гребенко Ю.А., Губонин Н.С.,Карташев В.Г., Лебедев В.В. (к.т.н., с.н.с.

ФГБОУ ВО «МАИ (НИУ)»), УдаловН.Н., Гречихин В.А. (к.т.н., доц., зав. каф. Основ радиотехники НИУ «МЭИ»),Гусевкий В.И., Крамм М.Н. (к.т.н., доц. каф. Основ радиотехники НИУ «МЭИ»).Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненныхсоискателем исследований:предложен и реализован алгоритм предварительной обработки ЭКГ-сигналов с целью фильтрации помех, отбраковки нетипичных кардиоциклов,накопления кардиоциклов и выделения ВЧ НА составляющих ЭКГ-сигналов;разработана динамическая модель объемного электрического генераторасердца на базе клеточных автоматов для расчета испытательных ЭКГ-сигналовразличных систем отведений, в том числе и при патологических измененияхмиокарда, связанных с замедлением или полной блокировкой проведениявозбуждения;предложен и реализован алгоритм расчета испытательных ЭКГ-сигналовна базе разработанной модели электрического генератора сердца;предложены вторичные информативные параметры, определяемые похарактеристикамэквивалентногореконструированнымпоэлектрическогоизмереннымгенератораЭКГ-сигналамиихсердца,ВЧНАсоставляющим;проведено статистическое исследование и выявлены вторичныеинформативные параметры, наиболее чувствительные к патологическимизменениям миокарда – наличию областей с замедленным проведениемвозбуждения, определены границы значений этих параметров, по которымможно судить о возможном наличии патологических изменений такого типа;предложен и реализован алгоритм обработки ЭКГ-сигналов 17-иэлектродной ЭКГ-системы и их ВЧ НА составляющих для выявления наличияобластей миокарда с замедленным проведением возбуждения;показана возможность применения данного алгоритма к реальным ЭКГ-сигналам.7Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что: разработана объемная динамическая модель электрического генераторасердца на базе клеточных автоматов, которая позволяет исследоватьавтоволновые процессы в миокарде, в том числе при наличии областей сзамедленным проведением возбуждения, а также моделировать и исследоватьЭКГ-сигналы различных систем отведений; предложены вторичные информативные параметры, определяемые похарактеристикамэквивалентногореконструированнымпоэлектрическогоизмереннымгенератораЭКГ-сигналамиихсердца,ВЧНАсоставляющим, и методика их исследования с помощью моделированныхиспытательных ЭКГ-сигналов.Значениеполученныхсоискателемрезультатовдляпрактикиподтверждается тем, что:реализован алгоритм предварительной обработки ЭКГ-сигналов с цельюфильтрации помех, отбраковки нетипичных кардиоциклов и синхронногонакопления кардиоциклов, позволяющий улучшить отношение сигнал/шум ивыделить информативные ВЧ НА составляющие ЭКГ-сигналов;реализована модель генератора сердца, которая позволяет составить банкиспытательных ЭКГ-сигналов при различном положении сердца в груднойклетке, содержащих информацию о наличии областей с замедленнымпроведением возбуждения или полностью непроводящих областей (или ихкомбинации), расположенных в любой области миокарда и имеющих любуюформу и размер;составлен банк моделированных испытательных ЭКГ-сигналов внорме и при наличии различных патологий, который может быть использовандля апробации алгоритмов обработки ЭКГ-сигналов с целью выделенияинформации о ранних патологических изменениях миокарда;разработана методика определения патологии миокарда на основеанализа значений информативных параметров, определяемых по результатамреконструкции,диагностики.котораяпозволитповыситьнадежностьраннейЭКГ8Достоверность результатов исследования подтверждается:сопоставлениемрезультатовработыпроцедурыпредварительнойобработки ЭКГ-сигналов и выделения их ВЧ НА составляющих саналогичными результатами работы программы, используемой кардиологами вЭКГ высокого разрешения;сопоставлениемамплитудных,временныхиспектральныххарактеристик моделированных ЭКГ-сигналов в норме с аналогичнымихарактеристиками типичных реальных ЭКГ-сигналов;результатами анализа моделированных ЭКГ-сигналов, содержащихпатологические изменения, по методике ЭКГ высокого разрешения.Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии в постановкезадач исследования; разработке алгоритма предварительной обработки ЭКГсигналовсцельюиспытательныхвыделенияЭКГ-сигналов;ВЧНАсоставляющих;формулировкеимоделированииисследованиивторичныхинформативных параметров, определяемых по характеристикам эквивалентногогенератора сердца, реконструируемым по ЭКГ-сигналам и их ВЧ НАсоставляющим;исследованииинформативныхпараметровиразработкеалгоритма обработки ЭКГ-сигналов 17-и электродной ЭКГ-системы и их ВЧ НАсоставляющих для выявления наличия областей миокарда с замедленнымпроведением возбуждения; в проведении анализа полученных результатов иоформлении диссертационной работы.Вопубликованнойстатье[1]вкладавтора–описаниеалгоритмапредварительной обработки кардиосигналов многоэлектродной ЭКГ-системы.

Востальных публикациях по теме диссертации вклад соискателя являетсяосновным.Приведенные в диссертации результаты получены лично автором.Диссертация соответствует специальности 05.12.04 – «Радиотехника, в томчисле системы и устройства телевидения», т.к. в ней изучается прохождениеэлектромагнитных волн низких частот, создаваемых сердцем, в проводящей средетела человека, путем решения прямой и обратной задач электродинамики.Результатом исследования является создание новых алгоритмов пространственно-9101112.