Отзыв_оппонента__Большакова_А.А (1025339)
Текст из файла
отзыв официального оппонента. доктора технических наук, профессора, профессора кафедры «Телематика 1при ЦНИИ РТК)» Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт- Петербургский политехнический университет Петра Великого» Большакова Александра Афанасьевича на диссертацию Концовой Натальи Сергеевны «Методы и алгоритмы обработки, анализа и визуализации данных ультразвукового доплеровского измерителя скорости кровотока» по специальностям 05.13.01 — Системный анализ, управление и обработка информации 1в технических системах) и 05.11.17 — Приборы.
системы и изделия медицинского назначения 1. Актуальность темы Актуальность диссертационного исследования обусловлена важностью развития методов системного анализа и математических моделей и алгоритмов для выявления закономерностей влияния заболеваний на показатели кровотока. Ключевой проблемой работы является создание и применение методов системного анализа с целью повышения эффективности диагностики патологий пациентов при заболеваниях сердечно сосудистой системы 1ССС). 2. Степень обоснованности научных положений и рекомендаций является достаточно высокой и подтверждается корректностью применения апробированного аппарата методов системного анализа. математического моделирования„теории экспертных систем, нелинейной хаотической динамики, вейвлет-анализа, математического анализа, дифференциального исчисления.
вычислительной томографии, математической статистики и вычислительной математики. Сформулированные научные положения подтверждаются также результатами исследования существующих подходов к анализу и построению методов и алгоритмов цифровой обработки сигналов кровотока. Результаты диссертационной работы используются в исследованиях в НИИ общей патологии и патофизиологии (г.Москва), в Центре сердечно-сосудистой хирургии ГУЗ «Белгородская областная клиническая больница Св.
Иоасафа», НПФ «БИОСС» (г. Зеленоград). Кроме этого, теоретические и практические результаты диссертационного использованы прн выполнении: НИР «Моделирование и цифровая обработка сигнала ультразвукового датчика кровотока с использованием методов нелинейной динамики и вейвлет-анализа» 1РФФИ, № 13-08-12023): «Математические методы фазового анализа коронарного кровотока» 1РФФИ, № 15-18-20059): по созданию экспериментального программно-аппаратного обеспечения в НПФ «БИОСС».
г, Зеленоград. Онн обсуждались на различных международных и российских научных конференциях; опубликованы в 3-х статьях, включенных в Перечень ВАК, в одной в зарубежном издании, входящем в базы данных Бсорцз и %'08, в которых должны быль опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук. Рекомендации по использованию предлагаемых научных положений основываются на результатах проведенных исследований. в частности.
использование разработанных и модифицированных методов, алгоритмов и методик ЦОС в ультразвуковой доплеровской флоуметрнн представляет существенный теоретический и практический интерес при анализе данных после оперирования пациента для подтверждения положительной динамики лечения, а также интраоперационно н дооперационно для поддержки принятия решения о необходимости оперирования. 3. Достоверность и новизна научных положений и рекомендаций. Достоверность научных положений и рекомендаций определяется соответствием результатов, полученных традиционными методами, и с использованием предлагаемых методов и алгоритмов цифровой обработки сигналов кровотока, в т,ч. с применением способов нелинейной динамики и вейвлет-анализа при диагностике состояния ССС.
Новизна научных положений, значимость для науки и практики результатов диссертационного исследования заключается в разработке комплексной методики исследования флуктуирующего кровотока на основе методов нелинейной динамики, модификации и адаптации алгоритма вычисления показателя Ляпунова для исследуемых данных, в использовании метода вариации Аллана при определении шумовых характеристик сигнала ультразвукового доплеровского измерителя скорости кровотока (СК); в модификации вейвлетов Котельникова-Шеннона на основе атомарных функций; в разработке алгоритма фазового анализа кривых кровотока с использованием кластерного анализа и автокорреляционного метода; в модификации алгоритмов определения скоростных характеристик потока, уровней периферического сопротивления и показателей кинематики, в разработке алгоритма восстановления двумерной картины поля СК в сечении сосуда по измеренным профилям максимального кровотока в направлении ультразвукового сигнала, излучаемого одноэлементным доплеровским измерителем с узким лучом; в построении методики комплексирования разработанных и модифицированных алгоритмов цифровой обработки кривых СК.
Результаты диссертационной работы целесообразно использовать в медицинских учреждениях для диагностики патологий пациентов, для формирования рекомендаций по созданию приборов, которые используют ультразвуковую доплеровскую флоуметрию; в учреждениях высшего профессионального и дополнительного образования, в которых изучаются дисциплины, связанные с использованием системного анализа и информационных технологий для биомедицинских исследований.
4. Заключение 4.1. Оценка как квалификационной работы В работе впервые приведены результаты„позволяющие квалифицировать их как решение актуальной научно-технической задачи разработки специального математического, алгоритмического и программного обеспечения для цифровой обработки сигналов кровотока, в т.ч. с применением методов нелинейной динамики и вейвлет-анализа с целью повышения эффективности диагностических заключений различных патологических состояний сердечно-сосудистой системы человека. т.е. работа соответствует пункту 9 Положения о порядке присуждения ученых степеней. 4.2. Оценка содержания и авторского вклада. Соответствие работы паспорту специальности Диссертация соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.13.01: и.
4 «Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации»: разработаны модифицированный алгоритм расчета старшего показателя Ляпунова для ВР на основе алгоритма Бенеттина и новый метод идентификации шумовых характеристик сигналов на основе вариации Аллана, применительно к сигналу скорости кровотока, измеренного УЗ доплеровским измерителем СК.
а также алгоритмы дискретного и непрерывного вейвлетанализа с применением модифицированных вейвлетов Котельникова-Шеннона на основе АФ; построена методика экспериментального исследования периферического и коронарного кровотока по данным только доплеровского измерителя, использующая кластерный алгоритм автоматизированного фазового анализа кривых СК и автокорреляционный метод. п. 5 «Разработка специального математического и алгоритмического обеспечения систем анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации»: разработано программно-математическое обеспечение с человеко-машинным интерфейсом. реализующее предложенные и модифицированные алгоритмы цифровой обработки сигнала и обеспечивающее накопление базы данных и базы знаний, выявление направления формирования системы поддержки принятия решений в диагностике состояния ССС и кардиохирургии.
и. 12 «Визуализация, трансформация и анализ информации на основе компьютерных методов обработки информации»: разработан алгоритм визуализации сигнала доплеровского датчика СК с восстановлением двумерной картины поля СК в сечении сосуда по измеренным профилям максимального кровотока в направлении УЗ сигнала, излучаемого прибором. Диссертация соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.11.17: п. 1. Исследование, разработка и создание ... методов и способов диа~ностики и лечения человека, ... представление которой возмолсно математической ...
моделью ... п. 2.... решения научных технических, медико-биологических проблем и развития современных медицинских технологий и информационного их обеспечения ... в создании высокоэффективных инструментов, приборов. систем, комплектов, технического и программного обеспечения принципиально новых высокоэффективных средств и методов воздействия на человека и в оценке влияния на человека лечебного ... фактора ....
создании новых средств передачи и отображения медико-биологической информации. Общая характеристика работы Диссертация общим объемом 203 страницы состоит из введения, пяти глав, заключения. использованных источников из 120 наименования, б1 рисунок. В первой главе показана актуальность темы диссертационного исследования, описано историческое развитие ультразвуковых методик. приведен обзор существующих техник исследования сердечно-сосудистой системы, выполнен анализ литературы и различных научных публикаций. рассмотрены предложенные зарубежными и российскими исследователями методы обработки данных сигналов кровотока. На основе информации о состоянии разработок в области исследования кровотока, а также задач по анализу данных о кровотоке, сформулированы основные цели и задачи диссертационной работы. Во второй главе приводится описание методики исследования, в т.ч.
схемы проведения эксперимента по снятию показаний, их расшифровке, оцифровке и обработке, используемого оборудования и принципов его работы. Для изучаемых сигналов выделена и исследована структура сердечного цикла, влияющая выбор и использование методик при анализе исследуемых данных.
Проанализированы существующие методики снятия показаний кровотока. их использование при обработке данных и расчете показателей. используемых в диагностике. Описаны проблемы и недостатки. обусловленные особенностями использования существующих алгоритмов вычисления значений параметров и методик регистрации кровотока. В третьей главе описаны используемые методы цифровой обработки сигналов, в т.ч. первичной, а также исследования частотно-временных и спектральных характеристик. внутренней организации сигналов., представленных временными рядами, математической статистики и моделирования и др.
По результатам обзора и их апробации для анализа изучаемых исходных данных кровотока сделаны выводы о степени их применимости, имеющихся недостатках и т.п. Приведен обзор и результаты апробации различных видов вейвлетов, предложены модифицированные с использованием атомарных функций. Рассмотрено применение методов нелинейной динамики к исследованию изучаемых данных, обусловленное наличием нелинейной компоненты и множества циклов в динамике флуктуаций давления и кровотока. С учетом особенностей входных данных проведена модификация обобщенного алгоритма Бенеттина для вычисления значений показателя Ляпунова для детектирования хаотических и шумовых нерегулярностей сигналов. Предложены новые алгоритмы фазового анализа кривой кровотока на основе кластерного анализа и автокорреляционного метода. В четвери1ой главе приведена характеристика разработанной методики исследования флуктуирующего кровоток, которая включает комплексирование разработанных и модифицированных алгоритмов цифровой обработки кривых СК.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
