Наукове видання Тези доповідей ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох частинах Ч. III харків 2010 ббк 73 І 57
| Вид материала | Документы |
- Наукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох, 4599.99kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. I харків, 6941.25kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. II харків, 5512.68kb.
- Перелік публікацій кафедри “Банківська справа” за 2009 рік, 72.31kb.
- Хviii міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології: Наука, техніка,, 1642.96kb.
- Сінчук Т. В, 46.99kb.
- З доповідей I міжнародної науково-практичної конференції «Удосконалення обліково-аналітичного, 4445.02kb.
- Збірка тез доповідей II міжнародної науково-практичної конференції «Фінансово-кредитний, 5138.1kb.
- Програма Міжнародної науково-практичної конференції 24-25 вересня 2009 р. Київ 2009, 256.8kb.
- Всеукраїнська федерація «спас» запорізька облдержадміністрація запорізька обласна рада, 3474.89kb.
Харківський національний університет радіоелектроніки м. Харків
Сучасна кардіологія має багато проблем зв’язаних з тим, що якісний аналіз ЕКГ зі стандартних відведень не дозволяють виявляти деякі патології серця, такі як: додаткові провідні шляхи, гіпертрофія шлунків серця, виявлення зон некрозу міокарду що виникли в наслідок інфаркту, та інщі.
Останнім часом у клінічній кардіографії проводяться спроби перейти від загальноприйнятої (стандартної) ЕКГ до топографічного засобу виміряння електричної активності серця з використанням багатополюсних та синхронних відведень – ЕКГ-картування.
Автоматична реєстрація розподілення електричних потенціалів на поверхні тіла людини проводиться за допомогою комп’ютерних систем реєстрації ЕКГ-картограм. Отримані таким чином просторово-часові та амплітудно-часова інформація може бути представлена у різному вигляді. За допомогою такого роду систем відкриваються нові можливості діагностики серцевих захворювань методом обчислювальної електрофізіології серця, які основуються на вирішенні зворотної задачі електрокардіографії.
Зворотньою задачею електрокардіографії є задача реконструкції електричної активності серця на його єпікордиальній поверхні за допомогою обчислювальних засобів по даним наведеним з ЕКГ-картування. Реконструкція проводиться за допомогою математичних методів, а сама вирішення задачі Коши для рівняння Лапласа. Аналізуючи єпікардіальні картограмами, отримані обчислювальним шляхом, можливе локалізація додаткових провідних шляхів, областей ранньої активації міокарда, та інших проблемних зон. Ця методика дозволяє неінвазивним шляхом отримати інформацію яка за діагностичною цінністю зіставну з результатами інвазивного електрофізіологічного дослідження серця.
В роботі наведено математичний метод вирішення зворотної задачі електрокардіографії шляхом вирішення рівняння Лапласа, що задовольняє початкові умови(крайові умови), та побудова за отриманими даними розподілення потенціалів електричної активності серця у вигляділа картограм нанесених на тривимірну модель по даним отриманим за допомогою ЕКГ-картування.
ОПТИМІЗАЦІЯ ДІАГНОСТИКИ ГЕМОДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВАГІТНИХ
Краснікова С.О., Мустецов М.П., Дацок О.М.
Харківський національний університет радіоелектроніки, м. Харків
У сучасній медицині проблема діагностики та лікування серцево-судинних захворювань, що негативно впливають на плин вагітності і сприяють підвищенню перинатальної захворюваності та смертності набуває актуального значення.
Мета роботи – оцінити можливості інструментальних методів дослідження серцево-судинної системи та обрати алгоритм раціональної діагностики гемодинаміки вагітних.
Найбільше широке застосування мають неінвазивні методи – вимірювання артеріального тиску (АТ) і частоти серцевих скорочень (ЧСС), електрокардіографія та біоімпедансометрія. Вимірювання АТ– це золотий стандарт, який застосовується одночасно з вимірюванням ЧСС. Одним із обов'язкових та ефективних методів дослідження динаміки серця є метод електрокардіографії. Сучасне програмне забезпечення біоімпедансометрії дозволяє одержувати реографічну криву кровотоку та розрахункові дані ударного об’єму, хвилинного об’єму кровотоку і систолічний індекс. Однак, незважаючи на незаперечні переваги перерахованих вище методів, невідомим залишається досить важливий показник – тиск малого кола кровообігу, який свідчить про посилену роботу правого шлуночка, що супроводжується збільшенням частоти серцевих скорочень і дихальних рухів, що дозволяє оцінити стан вагітної жінки як критичний.
У результаті уточнення медичного завдання встановлено, що на сьогоднішній день фахівці можуть лише приблизно оцінити значення даного параметра двома способами: за даними ехокардіографії та розрахунковим методом за формулою О.М. Новікова. На жаль, значення тиску в обох випадках значно відрізняються один від одного, що не дозволяє з високою точністю інтерпретувати результати діагностичних вимірювань та оцінити стан жінки. У результаті аналізу експериментальних даних визначено, що відхилення у функціонуванні правого шлуночка серця супроводжується відповідними рефлекторними змінами частоти дихальних рухів та серцевих скорочень, а також підвищенням тиску в легеневій артерії малого кола кровообігу.
Висновки. Запропоновано методику оцінки тиску в легеневих артеріях малого кола кровообігу за допомогою реєстрації частоти дихання та серцевих скорочень як результат посилення функції правого шлуночка серця.
ДІАГНОСТИЧНІ МОЖЛИВОСТІ РЕОГРАФІЇ ЛЕГЕНІВ
Кузнецова В. Г.
Харьківський національний університет імені В Н. Каразіна
В практичній медицині існує багато методів дослідження стану легенів, що пов’язано зі складністю їх будови. Найбільш якісну інформацію про стан та роботу легенів дозволяють одержувати рентгенівські та радіоізотопні методи, які мають відомі обмеження в застосуванні. Інші методи, які застосовуються в клінічній діагностиці, вимірюють окремо рівень вентиляції легенів та стан системи малого кола кровообігу, що часто призводить до постановки неправильного попереднього діагнозу.
Принципово новим неінвазивним методом є реографія яка дає можливість проводити одночасний аналіз дихальної и кровоносної систем людини. Основні переваги методу – це безпека для здоров’я людини, можливість проводити дослідження необмежену кількість процедур та використовувати комп’ютерні технології при реєстрації, документації і обробці результатів вимірювання.
Принциповим обмеженням реалізації методу є складність моделювання еквівалентних електричних схем реографії легенів. Жива тканина представляє собою неоднорідний провідник, електричні властивості якого зумовлені електролітним іонним складом та високомолекулярними комплексами. При проходженні змінного струму через тканину повний імпеданс складається з активної (R) и реактивної (Xc) складових частин. Головною проблемою реографічного методу становить виділення змінного компоненту активної складової загального опору.
Для вирішення проблеми пропонується:
- структурна схема системи реографії легенів, в якій передбачається калібровка ланцюга вимірювання, що дає змогу отримати кількісні характеристики легенів;
- схема розміщення електродів, відповідному сегментарному розподілу кровотоку і вентиляції;
- використання різних частот для дослідження окремих сегментів легенів (в межах 100-1000 кГц);
- оригінальні методи відображення результатів сегментарного дослідження легенів.
НЕПРЯМА ГЕНЕРАЦІЯ БІОСИГНАЛІВ НА ОСНОВІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ХОКУ
Миргород Ю.В.
Національний Технічний Університет
«Харківський Політехнічний Інститут», м. Харків
У доповіді розглядається питання непрямої генерації біологічних сигналів шляхом використання параметрів простору ознак Хоку, що здобуті для електрокардіограми, для відтворення інших суміжних сигналів, таких як флебограма, реограма тощо.
Відомо, що деякі біосигнали реєструються синхронно з кардіограмою, і для цього необхідно використовувати відповідні прилади, що містять апаратну базу для реєстрації окрім кардіограми ще й реограму або інші біосигнали. Подібні прилади коштують дорожче ніж звичайний кардіограф без додаткових функцій. Запропонований метод дозволить зменшити вартість апаратної бази для реєстрації біосигналів. Цей підхід включає у себе наступні кроки. На першому етапі виконується апроксимація кардіограми за допомогою графічних примітивів та здобуття необхідних коефіцієнтів для побудови простору Хоку. Після такої обробки кожний комплекс кардіограми має відповідний вектор ознак, який використовується для подальшої обробки сигналу, такої як побудови базового комплексу окремої реалізації сигналу тощо. Далі планується розширення цього методу для відтворення інших біосигналів. На рис. 1 показано принцип побудови реограми на основі кардіограми.
Планується провести експериментальне підтвердження зазначеному підходові шляхом його інтегрування до програмної моделі, що існує.
АВТОМАТИЗАЦІЯ ДІАГНОСТИКИ МІЖПІВКУЛЬОВОЇ АСИМЕТРІї КРОВообігу ГОЛОВНОГО МОЗку
Остроушко М.С., Поворознюк А.І., Шеін О.М.
Національний Технічний Університет «ХПІ», м. Харків
Розглянуто застосування імпедансних методів дослідження для діагностики стану мозкового кровообігу.
Застосовується обробка двох синхронних фронтомастоїдальних відведень реоенцефалограми, отриманих з симетричних областей голови, яка включає в себе ряд етапів:
- за допомогою елементів часової маски, які задають приблизне положення характерних точок сигналу, визначається часові та амплітудні показники цих точок. Для цього у визначених для пошуку зонах здійснюється пошук екстремумів типа min і max з використанням кінцевої різниці першого порядку;
- здійснюється структурна ідентифікація сигналу: чергування екстремумів, співвідношення між екстремумами, перевірка часових та амплітудних параметрів і т.д.;
- проводиться обчислення середніх значень всіх показників сигналу за час експерименту.
Таким чином, обчислюються параметри і показники, що характеризують циркуляцію крові в правій і лівій півкулях головного мозку.
Для діагностики міжпівкульової асиметрії визначається спеціалізований коефіцієнт, що дозволяє діагностувати відмінність кровонаповнення півкуль головного мозку.
На підставі порівняння отриманих узагальнених показників з фізіологічними нормами формується діагностичний висновок про режим кровонаповнення, судинний тонус, а також асиметрії кровонаповнення. При цьому діагностуються стани для кожного відведення. Під час діагностування визначається один з трьох можливих станів серцево-судинної системи (нормодинамія, гіподинамія, гіпердинамія) та стан периферичних судин (нормальних, підвищений, знижений).
Розроблено програмне забезпечення реалізовано у вигляді автономної діагностичної підсистеми обробки результатів реоенцефалографічного дослідження.
Аналіз тестових випробувань підсистеми дозволив зробити висновок про можливість автоматизації даного типу досліджень в діагностичній і лікувальній практиці.
КОМП'ЮТЕРНИЙ АНАЛІЗ БІОЕЛЕКТРИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ДЛЯ ДІАГНОСТИКИ ЛОКАЛІЗАЦІЇ ВОГНИЩА ЕПІЛЕПТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ.
Пихтін О.В., Черненков А.В., Дукарт О.Р., Сербіненко І.А., Посохов М.Ф.
ДУ “ Інститут неврології, психіатрії і наркології АМН України” м.Харків
З метою з’ясування точної локалізації фокуса епілептичної активності застосовують ЕЕГ-відеомоніторинг, дослідження біоелектричної активності головного мозку в період нічного сну. Комплексне передопераційне обстеження хворого з використанням сучасних методів аналізу ЕЕГ у поєднанні з нейровізуалізаційними дослідженнями дозволяє встановити локалізацію епілептогенного фокуса. Для уточнення показань до хірургічного лікування застосовують інвазивні методи дослідження (електроди, імплантовані в зону овального отвору).
Мета. Розробити нову технологію реєстрації біоелектричної активності головного мозку із застосуванням імплантуємих в зону овального отвору електродів (одномоментна реєстрація сигналу з скальпових електродів і електродів овального отвору) з подальшим комп'ютерним аналізом ЕЕГ для поліпшення діагностики локалізації вогнища епілептичної активності.
За період з 2005 р. по 2010 р. прооперовано і обстежено 19 хворих у віці від 21 до 48 років: чоловіків - 17, жінок - 2. Усім хворим було проведено комплексне діагностичне обстеження, що включає: клініко-анамнестичний метод, клініко-неврологічний метод, електрофізіологічні методи (скальпова ЕЕГ, РЕГ), нейровізуалізаційні методи (КТ, СКТ, МРТ, МРТ-ангіографічний), отоневрологічне обстеження, нейроофтальмологічне обстеження, рентгенологічний метод, клініко-біохімічні дослідження. Для вирішення питання про можливість нейрохірургічного лікування симптоматичної фокальної скроневої епілепсії проводилась одномоментна реєстрація скальпової електроенцефалограми (ЕЕГ) за системою “10-20” і одномоментної реєстрації біоелектричного сигналу від електродів, імплантованих в область овальних отворів підстави черепа.
Комп'ютерний аналіз біоелектричної активності головного мозку дає можливість швидкої оцінки особливостей біоелектричної активності, що дозволяє уточнювати наявність і локалізацію вогнищ епілептичної активності в різних відділах скроневої частки головного мозку.
СИСТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ У МЕДИЦИНІ НА ОСНОВІ СИНТЕЗУ СТРУКТУРОВАНИХ МОДЕЛЕЙ
Поворознюк А.І.
Національний технічний університет «ХПІ», Харків
Інформаційне забезпечення інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень у медицині (ІСППРМ) потребує розробки концептуальної моделі об'єкта діагностики (ОД) – диагностуємих підсистем організму, і синтезу вирішальних правил (ВП). Застосування традиційних математичних методів (детерміністичних, вірогіднісних та ін.) для вирішення відзначених задач у медицині є не зовсім коректним, тому що існуючі методи розглядають модель ОД у виді "чорного ящика", не враховують складності організації підсистем організму, що діагностуються, особливостей формування системи різнорідних діагностичних ознак і складної ітераційної процедури постановки діагнозу (від попереднього до уточненого), тому актуальної є задача розробки адекватних моделей ОД і ВП на цих моделях.
У роботі ставиться задача розробки методів побудови ІСППРМ на основі синтезу структурованих моделей ОД, відповідно концепції еволюційної ідентифікації структурованих моделей (С-моделей), розробленої в роботах Букатової І.Л. Автором вводиться поняття розширеної С- моделі (С'-модель), що задається наступним чином
, де: S ={P,V} – структура моделі, що задана множинами вершин P і дуг V; F – функціональний базис моделі;E – експертні оцінки, які при необхідності доповнюють F компоненти;
, 
– невизначеності параметрів F-базису, які залежить від статистичних властивостей навчальної вибірки та від точності їхнього завдання (кроку квантування) відповідно.Показано застосування С' моделей на наступних етапах перетворення інформації: виділення інформативних структурних елементів біологічних квазипериодических сигналів, параметри яких є діагностичними ознаками – С' модель еталона структурного елемента; синтез ієрархічних структур діагностичних ознак і діагнозів – С' модель ознак, що задовольняє критеріям мінімуму кореляційного зв'язку і максимуму інформативності, С' модель діагнозів – бінарне дерево рішень, що забезпечує ітераційне комбіноване ВП.
Розроблені методи побудови ІКСППМ на основі синтезу структурованих моделей ОД дозволяють зняти обмеження на розмірність простору діагностичних ознак, підвищити вірогідність і обґрунтованість комп'ютерного діагнозу й адаптуватися до конкретних об'єктів медичної діагностики.
СИСТЕМА ОЦІНКИ ВАЛІДНОСТІ МЕДИЧНИХ ТЕСТІВ НА ОСНОВІ ROC-АНАЛІЗУ
Поворознюк А.І., Мохова К.О.
Національний технічний університет
«Харківський Політехнічний Інститут», м. Харків
Проблема розділення двох груп є частковим випадком більш загальної задачі дискримінації (або класифікації) і полягає у розбитті множини, утвореної декількома підмножинами, на декілька класів. В медицині підмножини - це групи пацієнтів, а класи – діагностичні висновки, наприклад віднесення особи до здорових чи хворих з певною патологією.
У широкому сенсі задача дискримінації є частковим випадком задачі розпізнавання образів, яка включає три часткові проблеми:
– пошук інформативних (діагностично цінних) параметрів;
– синтез відповідного (у загальному випадку) багатовимірного простору ознак;
– синтез алгоритму розділення, так званого вирішального правила.
Першою задачею, що розв'язується у даній доповіді, є розробка методу розділення двох груп в одновимірному вибірковому просторі, що:
– є непараметричним, тобто не залежить від виду статистичного закону розподілу;
– не вимагає знання апріорних ймовірностей;
– забезпечує мінімізацію похибок обох одночасно;
– використовує інтегральну функцію розподілу, а не щільність розподілу;
– характеризується одним показником діагностичної цінності.
Наступною задачею, що розглядається у доповіді – є задача формування діагностичного знакового простору, яка на даний момент є однією з невирішених оптимізаційних задач медичної діагностики. При цьому необхідно виконати оцінку діагностичної цінності ознак для їх ранжування та визначення інформаційної повноти простору ознак.
Основною задачею, що розглядається у доповіді – є створення системи оцінки медичних тестів.
Пропонується використати математичний апарат ROC-аналізу для вирішення поставлених задач.
ROC-аналіз використовується для оцінки якості тестів: дозволяє вибрати аналітику модель з найкращою прогностичною силою, проаналізувати чуттєвість і специфічність моделей, порівняти моделі, підібрати оптимальний поріг відсічення.
ПРОГНОЗУВАННЯ РИЗИКУ РОЗВИТКУ ЗАХВОРЮВАНЬ ЗА ДОПОМОГОЮ НЕЧІТКОЇ ЕКСПЕРТНОЇ СИСТЕМИ АНАЛІЗУ ФАКТОРІВ РИЗИКУ
Поворознюк А.І., Чікіна Н.О., Антонова І.В.
Національний технічний університет
"Харківський політехнічний інститут", м. Харків
На підприємствах хіміко-фармацевтичної промисловості до професійних ризиків відноситься вплив активних хімічних речовин, що викликають різні шкіряні захворювання алергічного ґенезу. Тому актуальною є розробка системи прогнозу наведених ризиків. Ціллю досліджень є розробка моделі експертної системи (ЕС) прогнозування ризику розвитку професійно обумовлених захворювань (ПОЗ).
Дослідження, що проводились в рамках науково-дослідницьких робіт Харківського НДІ Дерматології і венерології сумісно з НТУ "ХПІ" на підприємствах хімічно-фармацевтичної промисловості виявили, крім професійних, групові і внутрішні фактори ризику. Наявність таких факторів дає змогу побудувати ЕС прогнозу ризику розвитку ПОЗ.
Нечіткість цієї ЕС обумовлена тим, що вхідні і вихідні параметри системи є лінгвістичними змінними. Базу правил створюють вирішальні правила, що задаються логічними висловлюваннями вигляду:
: IF 
THEN 
, 
,де
і – нечіткі підмножини, що задані на декартовому добутку універсальних множин вхідних і вихідних лінгвістичних змінних відповідно; 
– кількість сформованих робочих правил. Крім того, в основі нечітких ЕС лежить принцип обчислення суперпозиції багатьох впливів на кінцевий результат, що дозволяє враховувати сумісний вплив ряду факторів при розв’язанні задачі прогнозу ризику розвитку ПОЗ.Вхідними змінними для ЕС є показники рівня кореляційної адаптометрії (груповий фактор ризику), вік, стаж роботи на підприємстві, місце роботи (умови праці), загальний внутрішній фактор ризику. Для кожної вхідної змінної визначені функції належності, нечітке виведення проводиться на основі сформованих вирішальних правил за стандартним алгоритмом Мамдані. Цільовою функцією в ЕС є значення рівня ризику розвитку ПОЗ, що прогнозується.
Розроблену ЕС планується використовувати на підприємствах хіміко-фармацевтичної галузі при проведенні профілактичних медичних оглядів, а також в якості допомоги при розробці рекомендацій щодо заходів профілактики ПОЗ.
СОВРЕМЕННЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ДИАГНОСТИКЕ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ НЕВРОЛОГИЧЕСКОЙ ПАТОЛОГИИ
1)Посохов Н.Ф., 2)Черненков В.Г., 1)Коробов А. М., 2)Черненков А.В.
1) Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, г. Харьков.
2) ГУ «Институт неврологии, психиатрии и наркологии АМН Украины», г. Харьков.
Цель. Выявление различных форм неврологической патологии, особенностей патогенеза заболеваний на разных этапах их течения.
Для обследования больных с энцефалопатиями разного генеза, различными формами болевых синдромов лица, радикулярными болевыми синдромами и др. использовались методы биорезонансной диагностики с применением компьютерного программно-технического комплекса «Метатрон» Института прикладной психофизики (Россия), метод неинвазивного анализа крови с помощью анализатора А.В. Малыхина – А.А. Пулавского.
Эти методы исследования позволяют оценить количественные и качественные характеристики патогенной микрофлоры в организме (в том числе в нервной системе и во внутренних органах), степень изменения волновых характеристик различных видов тканей организма, выявить особенности дисфункций, характерные для воспалительных и дегенеративных изменений любых видов тканей человека; определить наличие и параметры изменений различных клинических показателей крови и гомеостаза (почечные и печеночные пробы, свертывающая и антисвертывающая системы крови, показатели тканевого дыхания и системной гемодинамики и др.).
Методы биорезонансной компьютерной диагностики и неинвазивного анализа крови и гомеостаза позволяют за счет быстрой комплексной компьютерной оценки большого количества физико-химических показателей оценить различные варианты изменений функционального состояния центральной и периферической нервной системы, выявить патологические проявления на доклиническом этапе заболевания, диагностировать разные варианты патологии нервной системы, особенности патогенеза заболевания на различных этапах течения.
Это позволяет ускорить и улучшить качество диагностики и, соответственно, оптимизировать лечебный процесс в каждом конкретном случае, подобрать индивидуальный комплекс наиболее адекватных медикаментозных и немедикаментозных методов лечения.
МЕТОД ПЕРЕРАХУНКУ ЦУКРОВОЇ КРИВОЇ ІЗ ВРАХУВАННЯМ ПЕРСОНАЛЬНОГО ПАРАМЕТРУ
Приступа Г.Л.
Харківський національний університет радіоелектроніки, м.Харків
Діабет на сьогоднішній день є одним з найпоширеніших і небезпечних захворювань. По даним Всесвітньої організації охорони здоров'я, кількість людей, що занедужали діабетом, перевищує 100 млн. чоловік. Згідно із прогнозами, до 2030 р. загальне число хворих СД перевищить 360 млн. Уважають, що ще 6 млн не знають про існування в них цієї хвороби.
Найпоширенішим методом виявлення схованих порушень вуглеводного обміну, є тест толерантності до глюкози. Вік являє собою один з найбільш важливих факторів, що впливають на результати глюкозо-толерантного тесту. Зі збільшенням віку підвищується зміст сахару в крові на голодний шлунок, максимум глікемічної кривої значно збільшується і наступає пізніше, уповільнюється повернення до гомеостатичного (нормальному) рівню.
За даними результатів досліджень глікемічні криві в нормі у людей різного віку вар'їруються залежно від віку, і математична модель може бути представлена у вигляді [1]:
, (1)де
- значення цукру натще в базовій групі (люди від 20 до 30 років); 
- рівень цукру в даний момент часу після цукрового навантаження із врахуванням персонального параметру 
, що відповідає за вік людини.Нами були проведені розрахунки, що дозволили отримати емпіричну залежность між персональним параметров і віком
:
. (2)Нами пропонується проводити оцінку результатів ГТТ із врахування віку людини, тобто здійснювати перерахунок глікемічних кривих. У якості математичної моделі для опису цукрової кривої нами використовується нелінійна математична модель Бол’є [2].
Це дозволить підвищити точність аналізу результатів ГТТ і знизити відсоток помилок, пов'язаних з помилково встановленим типом цукрової кривої.
Література: 1. Антомонов Ю.Г. Моделирование биосистем. – К.: Наукова думка, 1977. – 246 с. 2. Болье В. Теория глюкозо–инсулинной обратной связи. – В сб.: Электроника в медицине. – Рига, 1962. – С. 175 – 184.
СИСТЕМА ДІАГНОГНОСТИКИ ОСТЕОПОРОЗУ
Рубащенко Т.Є.
Харківський національний університет імені В.Н.Каразіна
Остеопороз – це системне, прогресуюче захворювання скелету, що характеризується зниженням щільності і порушенням структури кісткової тканини. Це розповсюджена хвороба, котру часто називають «мовчазною епідемією ХХ століття», адже у більшості випадків людина навіть не здогадується, що хвора на остеопороз, аж поки втрата кальцію не призведе до переломів. Для України проблема остеопорозу є дуже актуальною у зв’язку з впливом несприятливих факторів чорнобильської катастрофи.
Традиційно для діагностики остеопорозу застосовують радіонуклідний і рентгенологічний методи. Недоліком цих методів є необ’єктивність та велике променеве навантаження на організм.
Більш об’єктивна УЗ-діагностика дає можливість виявити остеопороз на ранніх стадіях його розвитку навіть при 2-5% втрати маси кістки. Вона грунтується на взаємодії звукових хвиль з кістковою тканиною, близькою за своїми властивостями до твердого тіла. Методика є параметричною, результати досліджень надаються у вигляді кількісної інформації, пов’язаної з властивостями кістки: її масою та структурою. Зондування об’єкту здійснюється через контактне середовище (водяний буфер, гель), яке дозволяє вимірювати провідникові і відображаючі властивості самої кістки (суглобу), майже не враховуючи прилеглі м’які тканини. Важливе значення має частотний діапазон, система має гарантувати проходження ультразвуку крізь тканини на певну відстань, а також забезпечувати, щоб розсіяний сигнал був вищий за деякий рівень шуму.
Так як остеопороз характеризується втратою нормальної щільності кісткової тканини, уражена ділянка змінює свої фізичні властивості (швидкість проходження ультразвуку та показник заломлення середовища). Швидкість проходження ультразвуку є важливою характеристикою біологічних тканин і більш об’єктивно характеризує процес розповсюдження акустичних Найчастіше досліджують кістки: п’ятову, велику гомілкову, фаланги пальців.
Таким чином, УЗ-діагностика є комплексною картиною по проходженню і відображенню ультразвуку у найбільш характерних для цього захворювання точках (суглобах), що надає змогу виявити хворобу на ранніх стадіях її розвитку. У доповіді пропонується структура системи та обґрунтовано її характеристики.
ШТУЧНИЙ ЗІР – РЕАЛЬНІСТЬ!
Сіренко О.В.
Національний технічний університет «ХПІ», Харків
Сучасний розвиток наукових напрямків, досягнув рівня, коли важко робити нові винаходи. Серед обмежень, що дозволяють пришвидшити реалізацію теоретичних міркувань є недостатнє заглиблення в напрацювання інших наук.
Розглянемо, як технічний підхід може відтворити одне з найскладніших питань медицини – штучний зір. Для того, щоб людина сприйняла світлову інформацію, природа досить попрацювала. Сфокусоване світло падає на сітківку ока, і, щоб наш мозок отримав зображення, з останнім око сполучене нервовим каналом. Отже, схема, на перший погляд, не захмарна і піддається відтворенню. То ж, у яких випадках є можливість і необхідність відтворити зір:
- якщо відсутність зору пов’язана з втратою обох очних яблук, але не досить тривалий строк, що забезпечує мінімальний розвиток атрофії;
- збережено нервовий канал хоча б одного ока;
- функціонально здоровий мозок людини, перш за все, його зорові ділянки.
За зазначеною вище схемою для відновлення зору існують усі технічні розробки, що працюють у інших галузях. Функцію сітківки цілком аналогічно виконує проекційна матриця цифрових фотокамер, окрім цього, за бажанням, вона чутлива до нічного бачення, інфрачервоного і УФ випромінювань, макрозйомки, тощо.
Приєднання сигнальних контактів матриці доцільніше виконувати до зорового нерва, а ніж безпосередньо до мозку, тому, що достеменно відомо, що майже весь зріз зорового нерва складається з провідників сигналу до мозку.
Сучасний розвиток технологій надає можливість створити штучне око з розмірами справжнього, існують матеріали, що ідеально поєднуються с нервовими закінченнями, але постає питання, яким чином відтворити правильне з’єднання кожного елемента матриці з потрібним нервовим закінченням. Шляхом логічно обґрунтованого міркування і аналізу варіацій автором статті створено алгоритм впорядкування матриці і нервових закінчень - проводиться його симулятивне випробування. Можна лише зазначити, що процес тривалий і складовою способу є інтерактивність пацієнта. Ймовірно, будь яка людина, що плекає надію на відтворення зору і відповідає зазначеним вимогам може розраховувати на позитивний результат.
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ ИСТИННЫХ И ПСЕВДОАЛЛЕРГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ НА МЕДИКАМЕНТЫ
Солошенко Э.Н., Чикина Н.А.
ГП « Институт дерматологии и венерологии АМН Украины», г. Харьков
По данным различных авторов аллергической патологией страдает 20% населения всего мира. Аллергические заболевания наносят большой экономический ущерб, являются частой причиной временной нетрудоспособности, инвалидности и летальных исходов. Поэтому предупреждение аллергических реакций на медикаменты, которые нередко протекают с клиническими проявлениями на коже, является актуальной проблемой медицины, в частности, аллергологии и дерматологии. В комплексе мероприятий по борьбе с аллергией на медикаменты важное место занимают способы ее этиологической экспресс-диагностики и дифференциальной диагностики. Особые трудности возникают при проведении дифференциальной диагностики истинных аллергических реакций от псевдоаллергии на лекарственные средства. Традиционные методы диагностики истинной аллергии на медикаменты от псевдоаллергических реакций не позволяют четко верифицировать эти состояния и в связи с этим мало удовлетворяют практических врачей. С учетом вышесказанного, цель данной работы состояла в повышении точности дифференциальной диагностики истинных аллергических реакций на медикаменты от псевдоаллергических реакций. Для реализации этой цели были разработаны математические модели на основе метода линейных дискриминантных функций. Результаты исследований конкретного больного вносили в модель 1 и находили дискриминантную функцию У1. Затем результаты исследований этого же обследуемого вносили в модель 2 и получали дискриминантную функцию У2. Путем сравнения значений У1 и У2 проводили дифференциальную диагностику. Если значение У1 было больше значения У2, то обследуемого относили в группу больных с истинными аллергическими реакциями на лекарственные средства. При значениях, когда У1 регистрировался меньше У2, обследуемого относили в группу больных с псевдоаллергическими реакциями. Модели апробированы на 214 больных и позволяют быстро, даже в поликлинических условиях, при наличии калькулятора проводить дифференциальную диагностику истинных и псевдоаллергических реакций на медикаменты.
РОЗРОБКА СТРУКТУРИ БАЗИ ДАНИХ БІОТЕХНІЧНОЇ СИСТЕМИ ПРОГНОЗУВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОПОМІЖНИХ РЕПРОДУКТИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Сомова А.А., Поворознюк А.І.
Національний Технічний Університет «ХПІ», Харків
За даними літератури ефективність використання допоміжних репродуктивних технологій (ДРТ) для вирішення проблеми безпліддя варіюється від 15 до 50% настання вагітності на одну процедуру. Побудова біотехнічної системи, покликаної полегшити роботу лікаря і знизити тиск на пацієнта, передбачає формування вихідного набору показників, що більш ймовірно впливають на результат допоміжних репродуктивних технологій.
В розглянутій літературі при прогнозуванні результату запліднення в основному використовуються або гормональні (рівні ФСГ, ЛГ, наприклад), або ембріологічні фактори (кількість та якість перенесених ембріонів), або клінічні фактори (вік, перенесені хвороби), в той час як на результат можуть впливати всі групи біомедичних показників, тобто необхідний комбінований аналіз показників різних груп.
Вихідні дані для проведення дослідження надані Клінікою професора Феськова А.М. (м.Харків). Для аналізу були відібрані показники близько 200 пацієнтів клініки, яким було призначено лікування безплідності методами допоміжної репродукції, зокрема методом ЕКЗ. У ході комплексного обстеження цих пацієнтів у клініці були проведені лікарські опитування для складання історії хвороби і загального стану хворого та лабораторні дослідження, спрямовані на вивчення гормонального фону, виявлення інфекцій, визначення стану внутрішніх органів. Після призначення та проведення лікування були зроблені ембріологічні та гормональні аналізи та здійснено зворотний перенос ембріонів.
У доповіді проводиться типізація даних за методами отримання та характеристиками, пропонується алгоритм формування вихідного набору показників з метою побудови біотехнічної системи прогнозування результатів допоміжних репродуктивних технологій.
Для забезпечення зберігання, об'єднання та гнучкого доступу до комплексу досліджуваних показників авторами розроблено структуру спеціалізованої бази даних.
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ МЕЖПОЛУШАРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ПРИРОДНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ СВЕРХНИЗКОЙ ЧАСТОТЫ
Сухоруков В.И., Сербиненко И.А., Бовт Ю.В., Забродина Л.П.
ГУ «Институт неврологии, психиатрии и наркологии АМН Украины»,
г. Харьков
Цель работы – разработка метода оценки межполушарных взаимодействий мозга с помощью компьютерного анализа электроэнцефаллограмм (ЭЭГ) для диагностики изменений функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) человека при воздействии природных электромагнитных полей сверхнизкой частоты (ЭМП СНЧ) различной интенсивности.
Обследовано 15 практически здоровых испытуемых и 19 больных энцефаллопатией. Предложен способ определения наличия либо отсутствия межполушарной симметрии электрической активности головного мозга.
Отличительной особенностью данного способа является то, что в одном показателе объединены отличия электрической активности от гомотопных областей правого и левого полушарий мозга по фазе, частоте и амплитуде сигнала.
Определяется разность ЭЭГ симметричных отведений и их сумма; вычисляются и строятся на одном графике спектр суммы и спектр разности; вычисляется коэффициент симметрии.
Проявление симметричности состоит в том, что спектр суммарного процесса значительно превосходит спектр разностного процесса, а при отсутствии симметричности спектр разностного процесса соизмерим со спектром суммарного процесса.
Изменение значений коэффициента симметрии при воздействии ЭМП СНЧ различной интенсивности можно рассматривать в качестве маркеров активации адаптационных процессов.
Данный метод может быть использован для диагностики чувствительности больных энцефаллопатией к воздействию природных ЭМП СНЧ.
АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА ДІАГНОСТИКИ ГОСТРОГО ГЛОМЕРУЛОНЕФРИТУ
Філатова Г.Є., Нікулочкіна М.С.
Національний технічний університет «ХПІ», м. Харків
Широке впровадження обчислювальної техніки в медицину призвело до появи обчислювальної медичної діагностики, що дозволяє не тільки істотно підвищити ефективність діагностики, але і полегшує та прискорює розробку нових засобів та методів лікування хворих. Розповсюдження і негативна динаміка гострого гломерулонефриту з нефротичним синдромом, гематурією та гіпертензією у дітей зумовлює необхідність постановки діагнозу на ранніх стадіях хвороби та забезпечення своєчасного лікування. Велика кількість показників, за якими проводиться діагностика, ускладнює роботу лікаря.
Для рішення цієї проблеми необхідно розробити автоматизовану систему діагностики (АСД) гострого гломерулонефриту з нефротичним синдромом, гематурією та гіпертензією. АСД призначена для роботи у складі автоматизованих діагностичних систем в педіатрії та повинна виконувати наступні функції:
- введення інформації про пацієнта (стать, вік пацієнта на момент проходження обстеження);
- зберігання результатів обстежень (дата проведення обстежень, результати аналізів);
- перегляд результатів лабораторних досліджень;
- модифікація інформації (додавання, вилучення, редагування записів БД);
- обробка запитів оператора та вивід відповідних записів БД.
При автоматизації діагностики виникає необхідність обробки даних, що містять неповну інформацію, тому що для діагностики одного класу захворювань пацієнтам можуть бути призначені різні клінічні дослідження. З метою коректного застосування математичних методів обробки даних при синтезі діагностичних правил виникає необхідність відновлення пропущеної інформації. Для вирішення цієї задачі досліджено внутрішню структуру експериментальних даних, проведено оцінку зв'язків між ознаками, побудовано регресійні залежності. Синтез діагностичних правил виконано за допомогою методів інформаційно-ймовірнісної логіки та розпізнавання образів.
Розроблена система має інтуїтивно зрозумілий інтерфейс та збудована за модульним принципом. Структура розробленої БД дозволяє швидко отримувати потрібну інформацію. Результатом роботи АСД є постановка діагнозу рекомендаційного характеру, але остаточний діагноз залишається за лікарем.
КОМП’ЮТЕРНИЙ АНАЛІЗ БІОЕЛЕКТРИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ГОЛОВНОГО МОЗКУ В ІНТРАОПЕРАЦІЙНИХ УМОВАХ
Черненков А.В., Сербіненко І.А.,Черненков В.Г.
ДУ “Інститут неврології, психіатрії і наркології АМН України” м.Харків
Ціль – удосконалити інтраопераційну діагностику локалізації епілептичних вогнищ та контроля їх видалення.
Методи дослідження. На етапі операційного втручання для уточнення зони вогнища епілептичної активності проводились електрокортикографія, електросубкортикографія. Дослідження проводились с застосуванням графітовых електродів (одноразового використання) та стальних ігольчатих електродів. Дослідження здійснювалось за допомогою програмно-технічного комплексу для реєстрації та обробки електроенцефалограми і викликаних потенціалів – DX-NT 32 Standard фірми ”DX-Complexes” (м. Харків, Україна).
Кортикографія та субкортикографія проводились до та після видалення як самого вогнища органічного ураження головного мозку, так і його перифокальної зони. Реєстрація біоелектричної активності, як на першому, так і на контрольному етапах досліджень, здійснювалась в період операційного наркозу та на фоні поступового зниження глибини наркозу.
Автоматизована обробка кортикограм проводилась зразу ж після її реєстрації та включала наступні з передбачених програмою технічного комплексу DX-NT 32 Standard види аналізу: ідентифікація піків та гострих хвиль, спектральний аналіз, виявлення локалізації вогнища пароксизмальної активності. Комплексний аналіз кортикограми та субкортикограми в умовах нейрохірургічної операції на головному мозку обов’язково здійснюється спеціалістом-неврологом під візуальним контролем.
Комплексний аналіз кортикограм та субкортикограм дозволив виявити різні варіанти змін біоелектричної активності головного мозку в зоні як самого вогнищевого ураження, так і в перифокальній зоні.
Після видалення епілептичних вогнищ проводились контрольні кортикографічні дослідження.
Висновки. Розроблена поетапна інтраопераційна диагностика локалізації епілептичних вогнищ і контролю їх резекції, яка передбачає застосування комп'ютерного анализу зареєстрованої біоелектричної активності на кожному этапі.
Апаратурна частина фототехнології лікування вушних шумів
Зазуляк А. М., Кожухар О.Т.