Современные методы медицинской диагностики и коррекции состояния человека. Рубрика в журнале - Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление
Алгоритм и устройство для бесконтактной регистрации нарушений дыхания во сне на дому
Статья
Разработка эффективных бесконтактных портативных способов выявления нарушений дыхания во сне, которые могут указывать на наличие различных состояний, угрожающих здоровью, является актуальной задачей медицины сна. В работе представлено устройство для дистанционного длительного бесконтактного мониторинга сна на основе метода биорадиолокации. Данный прибор был протестирован на базе сомнологической лаборатории. Сигнал биорадиолокатора регистрировался синхронно с данными полисомнографии при оценке ночного сна, по результатам которой квалифицированный сомнолог оценивал наличие нарушений дыхания во сне, их характер и степень тяжести по индексу апноэ-гипопноэ (количество остановок дыхания в час сна). Всего в экспериментах приняли участие 14 добровольцев, как здоровых, так и имеющих нарушения дыхания во сне. Предложенный в данной работе алгоритм обработки биорадиолокационных данных состоял из стадий предобработки, формирования пространства признаков и обучения классификатора. Предобработка сигнала подразумевала синхронизацию полисомнографического и биорадиолокационного сигналов, исключение из рассмотрения фрагментов биорадиолокационного сигнала, содержащих артефакты движения, фильтрацию биорадиолокационного сигнала с целью выделения паттерна дыхания, оценку частоты дыхания для межартефактных периодов. Для формирования вектора признаков было использовано скользящее окно шириной 5 с без перекрытия. Каждый параметр, входящий в состав вектора признаков, оценивался в трех диапазонах частот: 0,05...0,5 Гц, 0,5...2 Гц, более 2 Гц. Кроме того, для выделенных из паттерна дыхания длительностей дыхательного цикла, продолжительности вдоха и выдоха рассчитывались максимум, минимум, стандартное отклонение, медиана, асимметрия, эксцесс и среднее значение. В качестве классификатора был использован Cat Boost Classifier. Точность и БГмера для данного классификатора на тестовой выборке составили 67,25 и 68,25 % соответственно. Несмотря на то, что предложенный алгоритм завышает значение индекса апноэ-гипопноэ, степень тяжести синдрома обструктивного апноэ сна определяется при помощи него верно (кроме пограничных случаев). Результаты могут быть использованы при создании новых методов дистанционного выявления нарушений дыхания во сне пользователем на дому.
Бесплатно
Статья
Рассматривается новый метод диагностики атеросклероза с помощью ранее разработанного авторами пневматического датчика артериального давления. Поскольку атеросклероз - прогрессирующее заболевание, характеризующееся отложением холестерина и определенных фракций липопротеинов на стенках кровеносных сосудов, оно всегда сопровождается увеличением жесткости стенок артерий. Одним из методов оценки артериальной жесткости является измерение скорости артериальной пульсовой волны, то есть расстояния, пройденного волной, деленного на время, необходимое для прохождения этого расстояния. Таким образом, прямой метод оценки скорости пульсовой волны состоит в измерении времени прохождения пульсовой волны между парой точек артерии с помощью, например, любых тонометрических датчиков. В связи с этим в статье обсуждается возможность использования нового типа датчиков для измерения времени прохождения пульсовой волны. Однако, учитывая существующие особенности этих датчиков и, соответственно, особенности измерения давления, потребовалось существенно изменить прямой метод оценки скорости пульсовой волны. Основная модификация, характеризующая новый косвенный метод, состоит в оценке задержки пульсовой волны в точках артерии относительно некоторого характерного момента синхронной ЭКГ.
Бесплатно
Статья
Рассматривается проблема создания фундаментальных основ построения интеллектуальной системы управления лечебно-диагностическим процессом (ЛДП), основанной на применении технологии радиочастотной идентификации (РЧИ) на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Подробно рассмотрено решение задач по формированию совокупности частных показателей качества и конкурентоспособности систем РЧИ, формированию и выбору эффективного варианта на основе морфологического и иерархического подходов. Приведена оригинальная методика построения интеллектуальной системы автоматической идентификации и управления ЛДП на основе модифицированных методов анализа иерархий (МАИ) с применением нечетких экспертных оценок и морфологического анализа.
Бесплатно
Статья
Рассматривается интеллектуальная экспертная система гистологической диагностики рака предстательной железы. Система ориентирована на повышение уровня качества диагностики злокачественных опухолей предстательной железы - одних из самых сложных для выявления на ранних стадиях и занимающих второе место среди онкологических заболеваний у мужчин.
Бесплатно
Технологии определения функционального и физиологического состояния человека
Статья
Рассмотрены две технологии (способы и технические решения) определения функционального и физиологического состояния организма человека - радиоволновая и радиэстезическая, которые отвечают необходимым требованиям: объективность, оперативность, неинвазивность, дешевизна, высокая чувствительность и отсутствие вредного воздействия на обследуемого. Описаны два способа и устройства радиоволновой технологии ритмокардиографии, выполненные на базе диодов Ганна с плотностью потока мощности 1...5 мкВт/см2. Описана радиэстезическая технология, основанная на эмиссионных свойствах человеческого организма, - способности излучать электр о магнитные волны в миллиметровом диапазоне длин, которые в зависимости от физиологического состояния являются стационарными, спонтанными или деградационными, причем для здорового организма характерна когерентность и четко определенная пространственная ориентация составляющих поля, для деградирующего - шумовое излучение без четко очерченных поляризационных признаков.
Бесплатно
