Диссертация (1025404)
Текст из файла
Уральский федеральный университетимени первого Президента России Б. Н. ЕльцинаНа правах рукописиБОРИСОВВасилий ИльичМНОГОКАНАЛЬНЫЙ РАДИОФИЗИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГАСпециальность 05.11.17 – Приборы, системы и изделия медицинскогоназначенияДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук,доцент Кубланов В. С.Москва – 20162ОГЛАВЛЕНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ4ГЛАВА 1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ12В ТКАНЯХ ГОЛОВНОГО МОЗГА1.1. Электромагнитное излучение головного мозга как индикатор12изменений процессов регуляции в его тканях1.2.
О системах, обеспечивающих функционирование головного мозга191.3 СВЧ радиометрия для исследования функциональных процессов23головного мозга1.4 Анализ вариабельности сердечного ритма и методы получения33данных о функциональном состоянии организма человека.1.5. Выводы из Главы 1.40ГЛАВА2РАЗРАБОТКАМНОГОКАНАЛЬНОГОСВЧ41РАДИОТЕРМОГРАФАДЛЯМОНИТОРИРОВАНИЯФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА2.1 Разработка антенн-аппликаторов для длительного мониторирования42функциональных процессов головного мозга2.2 Исследование ошибки измерения радиояркостной температуры572.3.
Результаты оценки уровня измерения флуктуаций712.4. Выводы из Главы 2.73ГЛАВА3.РАЗРАБОТКАМЕТОДИКИИСПОЛЬЗОВАНИЯ74МУЛЬТИФРАКТАЛЬНОГОФОРМАЛИЗМАДЛЯАНАЛИЗАКРАТКОВРЕМЕННЫХБИОМЕДИЦИНСКИХСИГНАЛОВМНОГОКАНАЛЬНОГО РАДИОФИЗИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.3.1 О необходимости перехода к оценкам получаемыми методами74нелинейной динамики, при обработке биомедицинских сигналов,измеряемых радиофизическим комплексом3.2 Обзор методов мультифрактального формализма применяемые для77оценки временных рядов3.3 Обоснование методики использования мультифрактального87формализма для анализа временных рядов3.4.
Оценка модельных сигналов методами мультифрактального89анализа3.5. Выводы из Главы 3983ГЛАВА4.ВОЗМОЖНОСТИПРИМЕНЕНИЯМЕТОДИКИМУЛЬТИФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ ПРОГРАММНОГООБЕСПЕЧЕНИЯ РАДИОФИЗИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА4.1. Анализ реальных временных рядов сигналов вариабельностисердечного ритма4.2. Возможности мультифрактального анализа для оценки сигналовсобственного электромагнитного излучения головного мозга4.3. Этапы получения оценок роли вегетативной регуляции вфункциональных процессах головного мозга4.4 Результаты получения оценок взаимосвязи регуляции вегетативнойи центральной нервных систем4.5.
Выводы из Главы 4ГЛАВА5.КЛИНИЧЕСКАЯАПРОБАЦИЯСОВМЕСТНОЙОБРАБОТКИКРАТКОВРЕМЕННЫХБИОМЕДИЦИНСКИХСИГНАЛОВ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ МНОГОКАНАЛЬНОГОРАДИОФИЗИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА5.1. Особенности оценок сигналов, полученных с помощьюрадиофизического комплекса5.2 Анализ сигналов вариабельности сердечного ритма прифункциональных исследованиях5.3.
Применение мультифрактального анализа для получения оценоксигналы собственного электромагнитного излучения тканей головногомозга при функциональных исследованиях5.4. Получение оценок кросскорреляционного мультифрактальногоанализа для одновременно регистрируемых биомедицинских сигналов5.5. Анализ результатов полученных оценок и клинических данных олечении больных5.6.Выводы из Главы 5.ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ ПО ДИССЕРТАЦИИСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫСтр.1001001081171191241261261281301311361431451474ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследования: Сегодня в России, по данным ВОЗ,60% причин смертности среди неинфекционных заболеваний приходится насердечно-сосудистую патологию [140]. При этом, по данным Минздрава,непосредственной причиной смерти являются инфаркт, развивающийся врезультате ишемической болезни сердца (48%), либо инсульт – в результатецереброваскулярной болезни (37%) [176].
В последние годы возрослазаболеваемостьсердечно-сосудистымитрудоспособноговозраста.расстройствамиВероятностьсредимужчининвалидизирующейцереброваскулярной патологии у представителей этой группы в 6 раз выше посравнению со здоровыми [176].Здоровьечеловекапомимогенетикиопределяетсясоциально-экономическими факторами, состоянием окружающей среды и развитиеммедицинского обеспечения. Недостаток средств ранней диагностики, отсутствиепрофилактических мер по борьбе с распространенными заболеваниямиутяжеляетбремясуществующейсистемыздравоохраненияиснижаеттрудоспособность населения страны в целом.Перспективнымнаправлениемпораннемувыявлениюпризнаковзаболеваний является развитие технологий и методов динамической оценкифункций органов и систем. Для мониторинга функциональных изменений втканях головного мозга применяются различные нейрофизиологические методы,из которых наиболее перспективными являются [161, 203]:• неинвазивные или минимально инвазивные;• позволяющие мониторировать процессы в режиме реального времени безограничения продолжительности исследования;• не использующие зондирующих сигналов и физических полей, которыеизменяют электрофизические характеристики тканей мозга и влияют наизменение активности его отделов;• не вызывающие у пациента дискомфорта при проведении исследований;• доступные по стоимости.5Наиболее распространенными на сегодняшний день из инструментальныхметодов диагностики головного мозга являются электроэнцефалография,магнитоэнцефалография,позитронно-эмиссионнаятомография,функциональная магнитно-резонансная томография, однофотонная эмиссионнаятомография.
К этим методам относится и исследования собственногоэлектромагнитного излучения тканей головного мозга, которые являютсяотносительно новым методом, хотя первые работы появились еще в 70-х годахпрошлого столетия [5].Из возможных вариантов построения радиофизического комплекса внастоящейработерассматриваетсявариант,вкоторомоднимизинформационных каналов является СВЧ радиотермограф, обеспечивающийрегистрацию собственного электромагнитного излучения глубинных структурголовного мозга в режиме мониторирования функциональных процессов в еготканях.Такойрежимпредусматриваетнепрерывнуюрегистрациюбиомедицинских сигналов на интервале наблюдения, длительность которогоопределяется временем формирования физиологического феномена, изучаемогово время исследования.
В контексте этого особая роль при таких исследованияхпринадлежит функционально-нагрузочным пробам, которые в той или инойстепени могут воздействовать на гомеостаз гемо- и ликвородинамики в тканяхголовного мозга и провоцировать физиологические изменения, являющиесяпредметом исследования.Исходя из этого, при формировании тактико-технических требований кперспективному радиофизическому комплексу мыограничили времяисследований интервалом от 5 до 30 минут, в течение которого комплекс долженобеспечиватьодновременнуюрегистрациюбиомедицинскихсигналоврадиометрического информационного канала и сигналов, формируемых винформационных(например,вканалахстандартнойэлектроэнцефалографе,функциональнойдиагностикиэлектрокардиографе,регистраторекожногальванической реакции, фотоплетизмогафе, пульсооксиметре и т.д.) сцельюполученияинтегративнойоценкикачестварегуляцииразных6регуляторных систем организма, обеспечивающих гомеостаз головного мозга.Создание подобного многоканального радиофизического комплекса являетсяактуальной задачей, решение которой должно повысить качество раннейдиагностики.Цель работы: Разработка многоканального радиофизического комплексадля функциональных исследований головного мозга.Исходя из этого, был определен перечень задач, которые потребовалосьрешить для достижения поставленной в работе цели:1.Провести анализ схемно-технических решений СВЧ радиотермографов,обеспечивающих регистрацию собственного электромагнитного излученияглубинных структур головного мозга в режиме мониторирования и определитьте характеристики, которые являются проблемными для реализации этогорежима.2.Определить состав радиофизического комплекса для функциональныхисследований головного мозга, реализующего принципы комплексирования врежиме реального времени биомедицинских сигналов, характеристики которыхопределяются собственным электромагнитным излучением головного мозга иизменениями вегетативной и центральной нервных систем.3.Разработать схемно-технические и программно-алгоритмические решенияСВЧ радиотермографа, обеспечивающие обнаружение и количественные оценкиинформационных паттернов сигналов при мониторировании функциональныхизменений в тканях головного мозга.4.Исследовать мультифрактальность кратковременных временных рядов (ВР)выходных сигналов СВЧ радиотермографа при их минимальной длительности 5минут.5.Разработать алгоритм и программное обеспечение для получениякомплексных оценок мультифрактального формализма присовокупнойобработке биомедицинских сигналов радиофизического комплекса.6.Исследоватьсовокупныеоценкимультифрактальногоформализмасобственного электромагнитного излучения головного мозга и характеристик7вариабельностисердечногоритма(ВСР)приклиническойапробациирадиофизического комплекса.Диссертация выполнена при поддержке фонда первого ПрезидентаРоссии Б.Н.
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}
