Диссертация (1025404), страница 18
Текст из файла (страница 18)
в состояниифункционального покоя.На Рис. 4.9 представлены графики α x(q) – для сигналов ВСР, α y(q) ) – длясигналов собственного ЭМИ и α xy(q) – для совокупной оценки сигналов ВСР исобственного ЭМИ, которые определены в соответствии с главой 3.2 иформулами (3.8-3.10) соответственно.Рис. 4.9. Графики показателя Липшица-Гелдера α x(q),α y(q), α xy(q) от q.На Рис. 4.10. представлены скейлинговые экспоненты: для сигналов ВСРτx(q) и собственного ЭМИ τy(q); а для сигналов ВСР и собственного ЭМИкросскорреляционная экспонента τxy(q).Рис.
4.10. Графики скейлинговых экспонент τx(q), τy(q) τxy(q) и q.119Согласно [78] мультифрактальность сигналов определяется отклонениемвида τ функции от линейной qH, где H-монофрактальный показатель Херста.На Рис. 4.11. представлены функции распределения мультифрактальногоспектра двух сигналов: Dx(α) – для сигналов ВСР, Dy(α) – для собственного ЭМИи кросскорреляционный спектр Dxy(α).Рис.
4.11. Графики функции распределения мультифрактального спектра Dx(α),Dy(α) Dxy(α) от α.В монофрактальном случае функция распределения мультифрактальногоспектра D(α) вырождена в точку [41, 213]. Приведенные на рисунках 4.9-4.11графики являются этапами мультифрактального анализа, результаты оценоккоторого приведены в следующих главах.
В соответствии с методикойпредставленной в этой главе, вычислялись оценки ширины мультифрактальногоспектра и показателя Херста методами MFDFA и МFСCA.4.4 Результаты получения оценок взаимосвязи регуляции вегетативной ицентральной нервных системИсследования проводились на группе из 20 здоровых в неврологическомплане пациентов-добровольцев в возрасте от 18 до 20 лет. Измерениябиомедицинских сигналов (собственного электромагнитного излучения левой иправой теменных зон головного мозга и ритма сердца) проводились в двух120функциональных состояниях: в функциональном покое (F) и при выполнениипассивной антиортостатической пробы (А). Время каждого из функциональныхсостояний равнялось 5 минутам.При анализе сигналов оценивались ширина мультифрактального спектра ипоказатель Херста в указанных выше (главы 4.1 и 4.2) временных окнах.
Дляоценкисогласованностивычислениймультифрактальныххарактеристикбиомедицинских сигналов, которые регистрировались одновременно в режимереального времени, использовался критерий Бленда-Альтмана как в главе 4.2[12].При получении оценок с помощью критерия Бленда–Альтмана для каждойпары величин, рассчитанных для обоих сигналов, вычислялась их разность:(WВСР-WСЭИ) и (H2ВСР-H2СЭИ).Далее оценивается зависимость расхождения от величины параметра,используя в качестве оценочного параметра среднее значение пары величин. НаРис.
4.12-4.13 представлены результаты сравнения средней разности вычисленийдля двух диапазонов состояний пациентов:Рис. 4.12. Результаты оценки критерия Бленда-Альтмана для величины Wдиапазонов LF и æ()121Рис. 4.13. Результаты оценки критерия Бленда-Альтмана для величины Wдиапазонов LF и æ()В Таблицах 14 и 15 представлены значения оценок критерия Бленда–Альтмана для ширины мультифрактального спектра W показателя Херста H2 .Таблица 14.Результаты оценки критерия Бленда-Альтмана: средняя разность и стандартноеотклонение параметров W и H2 сигналов СЭИ и ВСР в состоянии FСЭИ СЭИВСРк2 к1VLF*0,38/0,160,36/0,160,34/0,100,01/0,010,57/0,080,01/0,03СЭИ СЭИВСРк2 к1<ΔW>F/<ΔH2>FVLFLFTδ(ε)Tdδ(ε)Tdσ<ΔW>F/ σ<ΔH2>FVLFLFTδ(ε)Tdδ(ε)TdVLF*0,43/0,200,20/0,110,33/0,140,22/0,100,30/0,130,41/0,10ВСРLF0,38/0,16*0,02/0,010,04/0,050,37/0,170,19/0,080,28/0,19ВСРLF0,43/0,20*0,27/0,120,52/0,230,42/0,200,39/0,200,42/0,21T0,36/0,160,02/0,01*0,02/0,060,35/0,170,21/0,080,26/0,18T0,20/0,110,27/0,12*0,39/0,200,28/0,140,27/0,150,38/0,14СЭИ канал 1δ(ε)Td0,34/0,10 0,01/0,010,04/0,05 0,37/0,170,02/0,06 0,35/0,17*0,33/0,110,33/0,11*0,23/0,02 0,56/0,090,24/0,13 0,09/0,02СЭИ канал 1δ(ε)Td0,33/0,14 0,22/0,100,52/0,23 0,42/0,200,39/0,20 0,28/0,14*0,35/0,100,35/0,10*0,25/0,10 0,30/0,070,36/0,10 0,30/0,08СЭИ канал 2δ(ε)Td0,57/0,08 0,01/0,030,19/0,08 0,28/0,190,21/0,08 0,26/0,180,23/0,02 0,24/0,130,56/0,09 0,09/0,02*0,47/0,110,47/0,11*СЭИ канал 2δ(ε)Td0,30/0,13 0,41/0,100,39/0,20 0,42/0,210,27/0,15 0,38/0,140,25/0,10 0,36/0,100,30/0,07 0,30/0,08*0,29/0,050,29/0,05*122Таблица 15.Результаты оценки критерия Бленда-Альтмана: средняя разность и стандартноеотклонение параметров W и Hd сигналов СЭИ и ВСР в состоянии A.СЭИ СЭИВСРк2 к1ВСРVLF*0,34/0,190,29/0,170,31/0,150,01/0,060,31/0,140,01/0,02СЭИ СЭИВСРк2 к1<ΔW>A/<ΔH2>AVLF*0,50/0,210,29/0,100,36/0,070,37/0,110,41/0,090,53/0,09VLFLFTδ(ε)Tdδ(ε)Tdσ<ΔW>A/σ<ΔH2>AVLFLFTδ(ε)Tdδ(ε)TdLF0,34/0,19*0,05/0,020,03/0,040,36/0,130,03/0,050,33/0,17ВСРLF0,50/0,21*0,26/0,130,40/0,190,51/0,210,47/0,230,61/0,22T0,29/0,170,05/0,02*0,02/0,020,30/0,110,02/0,030,28/0,15T0,29/0,100,26/0,13*0,26/0,070,35/0,110,33/0,130,47/0,13СЭИ канал 1СЭИ канал 2δ(ε)Td0,31/0,15 0,01/0,060,03/0,04 0,36/0,130,02/0,02 0,30/0,11*0,32/0,090,32/0,09*0,02/0,01 0,32/0,080,30/0,13 0,02/0,04СЭИ канал 1δ(ε)Td0,36/0,07 0,37/0,110,40/0,19 0,51/0,210,26/0,07 0,35/0,11*0,39/0,080,39/0,08*0,27/0,08 0,28/0,060,44/0,10 0,41/0,09δ(ε)Td0,31/0,14 0,01/0,020,03/0,05 0,33/0,170,02/0,03 0,28/0,150,00/0,01 0,30/0,130,32/0,08 0,02/0,04*0,30/0,110,30/0,11*СЭИ канал 2δ(ε)Td0,41/0,09 0,53/0,090,47/0,23 0,61/0,220,33/0,13 0,47/0,130,27/0,08 0,44/0,100,28/0,06 0,41/0,09*0,39/0,060,39/0,06*Результаты, представленные в Таблицах 14, 15 и на Рис.
4.12, 4.13,показывают низкий уровень систематического расхождения оценок в диапазонахVLF и Td <ΔW>F=0,01, <ΔW>A=0,01, <ΔH2>F=0,01, < ΔH2>A=0,02, а также в диапазонахLF и δ(): <ΔW>F=0,04, <ΔW>A=0,03, <ΔH2>F=0,05, < ΔH2>A=0,04. Полученныезначения этих расхождений σ имеют меньшую величину по сравнению сосредними значениями по выборке <W>=0,49 <H2>=0,17.
По критерию Бленда–Альтмана статистическая значимость полученных оценок определена на уровнене ниже 90%, что свидетельствует о высокой степени согласованности оценокисследуемых сигналов [145].В известных работах [43,78] показано, что динамика изменения ВНСможет быть описана как процесс ФБД монофрактального типа (т.е.характеризуются одним показателем H2). Поэтому изменения оценок ВСР вдиапазонах LF и VLF также являются ФБД монофрактального типа [186]. Индекссамоподобия такого процесса составляет около Н≈0.2.
С другой стороны, для123метода MFDFA критерием мультифрактальности процесса ФБД являетсязначение ширины его спектра [52], в нашем случае W≈0.5.Монофрактальность и мультифрактальные структуры биомедицинскихсигналов являются особыми типами масштабно-инвариантных структур. Вобщемслучаестепенныммонофрактальнаяпоказателемиструктураподразумеваетопределяетсянезависимостьединственныммасштабнойинвариантности от времени [78].
Однако, в нашем случае имеет место временнаязависимость масштабной инвариантности структуры биомедицинских сигналовдля разных функциональных состояний. С учетом приведенных выше данных онезначительномсистематическомрасхожденииоценокхарактеристиксобственного электромагнитного излучения головного мозга и ВСР имультифрактальности сигнала ВСР [58], можно считать:1.сигналы собственного электромагнитного излучения головного мозга вдиапазонах δ() и Td имеют также мультифрактальную природу;2.у добровольцев-испытуемых без признаков неврологических патологийизменения собственного электромагнитного излучения в области δ() отражаютизменения вариабельности сердечного ритма в частотном диапазоне LF, а вобласти Td – в диапазоне VLF.Известно [14, 70, 72], что диапазон LF характеризует активностьсимпатического отдела вегетативной нервной системы и состояние системырегуляции сосудистого тонуса, определяемого активностью симпатическогоотдела ВНС и симпатических центров, контролируемых более высокимиуровнями регуляции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
