Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню амплітудно-частотних характеристик першого серцевого тону з метою розробки критеріїв оцінки функціонального стану серцевого м'язу. Вперше виявлено, що найбільш чутливим частотним інтервалом у структурі тону до інотропних впливів є низькочастотний діапазон (20-60 Гц). Встановлено, що чутливість величини енергії низьких частот до змін скоротливості при проведенні ізометричного навантажувального тесту є значно більшою порівняно з чутливістю показників скоротливості за даними М-ехокардіографії. Запропоновано доступну високочутливу методику оцінки контрактильного резерву міокарда за допомогою методу спектральної фонокардіографії. Розроблені уніфіковані спектральні показники скоротливості, що мінімально залежать від параметрів провідникового середовища. Показано високу інформативність методу СФКГ для оцінки обмеження контрактильного резерву при міокардіальній патології.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень взаємозв'язку між параметрами, пов'язаними з дією ЕЕГ-потенціалів (ППП), ритмів ЕЕГ і психологічними характеристиками особистості за умов виконання цілеспрямованих поведінкових актів і в стані спокою. Встановлено, що однією з кардинальних причин міжіндивідуальної варіативності амплітудних параметрів ППП і ЕПГ є психологічні характеристики випробуваних. Зареєстровано домінування лівої півкулі головного мозку під час здійснення задачі на час сенсомоторної реакції та правої півкулі у ході відліку часових інтервалів. Охарактеризовано кореляційні взаємовідносини біоелектричних ЕЕГ і психологічних показників з величиною часу реакції та продукованого часового інтервалу. Описано зміни динаміки ППП і ЕЕГ, зумовлені проведеним сеансом біозворотного зв'язку.

  Скачати повний текст

Розроблено методи побудови експертних систем з асоціативними моделями подання знань. Запропоновано формальні моделі подання асоціативних знань і досліджено механізм логічного виведення на них. Сформульовано та розв'язано задачу визначення поняття за деякими відомими асоціаціями за умов нечіткості. Введено та досліджено з використанням алгебричних методів поняття комплекту, що є узагальненням поняття реляції та доведено ряд співвідношень логіки реляцій. Побудовано спеціалізовану інформаційно-діагностичну систему ГОМЕОПАТ у середовищі Vsual FoxPro 6.0, яка забезпечує інформаційну підтримку процесів діагностики та пошуку даних довідкового характеру.

  Скачати повний текст

Досліджено питання підвищення достовірності контролю пульсацій артеріального тиску (ПАТ). Створено нові прилади та методи обробки даних сигналів. Запропоновано модель руху елементів шкіряного покриву під дією ПАТ, на базі якої розглянуто динамічні характеристики приймачів ПАТ типу "воронка" та оклюзійну манжету. Проаналізовано динамічні характеристики пневмотракту передачі ПАТ, розроблено активний приймач та компенсаційний пневмотракт. Модифіковано коливальну систему з кварцовим резонатором, модульованим міжелектродним зазором і коригувальним елементом, здобуто аналітичні вирази, які визначають її параметри, оптимальне значення коригувальнго елемента, що лінеаризує характеристику перетворення. Вперше запропоновано спектральний метод визначення контурно-часових діагностичних параметрів і наведено модель ділянок артеріального русла у вигляді поліноміальних і цифрових фільтрів. Розроблено та практично реалізовано вимірювальний канал ПАТ і багатоканальну систему пульсометричних досліджень.

  Скачати повний текст

Розроблено алгоритми стиску зображень, реалізовані у програмно-апаратних засобах інформаційних систем медичної діагностики. Проаналізовано сучасні методи стиску зображень та можливості їх застосування. Розроблено універсальний рекурсивний алгоритм обчислення швидкого хвилькового перетворення (ШХП) для фільтрів Добеші довільного порядку та здійснено аналітичну оцінку його обчислювальних затрат. Доведено, що у порівнянні з відомими реалізаціями кількість множень скорочено вдвічі без збільшення загальної кількості арифметичних операцій. Запропоновано нові скорочені алгоритми обчислення прямого та оберненого ШХП типу CDF 9/7. Розроблено адаптивний алгоритм кодування, що враховує особливості медичних зображень, на підставі якогопобудовано медичну інформаційну систему збереження та передачі зображень, що підтверджує ефективність синтезованих алгоритмів.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтовано наявність та досліджено особливості зв'язку між статистичними параметрами розподілу фізичних характеристик біологічних тканин і реконструйованими магніторезонансними томографічними та ультразвуковими локаційними даними, визначено параметри функціональних залежностей, що описують дані зв'язки, виміряні характеристики залежностей для ультразвукових локаційних даних щитовидної залози пацієнтів з різними патологіями. Запропоновано мультиплікативну модель спекл-структур і на її підставі метод фільтрації спекл-шумів в ультразвуковій інтроскопії, що реалізує експериментальне збільшення співвідношення сигнал/шум на 7 дБ. Встановлено часову залежність ССВІ у разі збудження системи імпульсною послідовністю мульти-спінового відлуння. На її підставі розроблено методику визначення фізичних параметрів середовища, що зменшує похибку сталої спін-граткової та спін-спінової релаксації у 2,8 рази. Наведено метод поліхромної реконструкції магніторезонансних томографічних та ультразвукових локаційних даних з ідентифікацією типу патологічного стану тканини засобами кольорового кодування.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи забезпечення перешкодостійкості непрямих вимірювань осцилометричним способом, що здійснюється за несприятливих умов. Запропоновано вводити опорний канал реєстрації пульсового сигналу з подальшою спільною кореляційно-спектральною обробкою цього сигналу разом з основним сигналом, що реєструються на органі з манжетою. Наведено нові методики експериментальної оцінки точності та перешкодостійкості вимірювачів артеріального тиску без застосування прямого інвазивного методу.

  Скачати повний текст

Розвинуто новий напрямок визначення індувідальної норми, який грунтується на тому, що у людини зовнішні параметри тіла пропорційно відповідають лінійним розмірам, об'ємам паренхіматозних органів черевної порожнини, тому об'єктивне дослідження показників внутрішніх органів необхідно проводити в комплексі з визначенням соматичних розмірів. Це дозволяє визначити відносні індивідуальні показники норми з невиликим діапазоном відхилення (3 - 6 %). Створено новий метод моделювання індивідуальних параметрів (лінійних розмірів, об'єму та денситометричних показників), індивідуальних моделей паренхіматозних органів черевної порожнини (печінки, підшлункової залози, селезінки, нирок) у нормі з прогностичністю до 85 - 95 %. Доведено, що сомато-вісцеряльні зв'язки у зрілому віці більш виражені у жінок, ніж у чоловіків. Зроблено висновок, що лише у зрілому віці остаточно формуються габаритні пропорційні форми тулуба і кінцівок.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано нове застосування математичної моделі фотоплетизмосигналу у вигляді лінійного періодичного випадкового процесу, яка враховує одну з основних властивостей досліджуваного сигналу - його ритмічність, що є особливо чуттєвим для раннього виявлення функціональних порушень у судинному руслі та відображає у своїй структурі фізику формування типових фотоплетизмографічних (ФПГ) сигналів. Це дає змогу вивчити безпосередній зв'язок між особливостями протікання цих фізичних процесів взаємодії світла з кров'ю та діагностичними ознаками. Обгрунтовано використання нових інформативних ознак: коефіцієнтів ортогонального розкладу математичного сподівання досліджуваного сигналу за базисом дискретних експоненціальних функцій та власних чисел і власних векторів кореляційної матриці. Створено новий метод імітаційного моделювання ФПГ-сигналу на базі ортогонального розкладу його математичного сподівання та розкладу Карунена - Лоева. Запропоновано систему комп'ютерних програм для опрацювання зареєстрованих ФПГ-сигналів та проведення імітаційних експериментів.

  Скачати повний текст

Розроблено методологічні аспекти синхронної реєстрації з поверхні тіла внутрішнього руху в організмі людини за допомогою об'єднаних в одному конструктиві системи перетворювачів та створено пристрої з практично незалежними на акустичній стороні каналами. Створено моделі елементів та процесів взаємодії у біотехнічній системі пульсової діагностики за канонами східної медицини під час встановлення зовнішніх умов та синхронної реєстрації сигналів. Визначено закономірності взаємодії з біооб'єктом та між каналами багатоканальних пристроїв для пульсометрії, де визначальну роль відіграє контакт елементів закріплення з м'якими тканинами організму людини. Синтезовано нову структуру пристрою для багатоканальної пульсометрії, обгрунтовано вимоги до метрологічних характеристик та антропометричних показників первинних перетворювачів і каналів.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання утворення нових і удосконалення існуючих методів розробки та дослідження спеціалізованих некогерентних випромінювачів з керованими актинічними оптичними потоками для фотомедичних приладів і технологій. Здійснено комплексне вивчення теоретичних, алгоритмічних, конструктивних і технологічних аспектів розв'язку задач забезпечення медико-технічних режимів, формування характеристик потоків випромінення, стабільності функціонування та якості компонентів випромінювачів. З використанням нових принципів розроблено методи моделювання, комплексну експериментальну базу та банк даних для створення наукових засад раціонального проектування випромінювальних тіл класу інтегрованих теплових випромінювачів. Сформульовано принципи та умови вибору параметрів променистих потоків, удосконалено математичні моделі, аналітичні вирази та алгоритм для оптимізації компонентів основних класів фотомедичних випромінювачів. Уточнено теоретичні принципи на виявлених закономірностях формування просторового розподілу променистих потоків для розробки моделей випромінювачів з динамічним променеутворенням та ефективних методів внутрішнього та зовнішнього керування. Запропоновано методи та аналітичні вирази, а також новий спосіб регулювання і стабілізації для автоемісійних катодолюмінесцентних мікроелектронних систем нового класу безртутних нетеплових випромінювачів. Визначено параметри елементів, що забезпечують часову стабільність і спектрокорекцію. Обгрунтовано методику вибору конструктивно-теоретичних базисів. Наведено результати розробки випромінювачів широкого класу фотомедичних об'єктів, зокрема світлопровідних діагностико-лікувальних, фотополімеризаційних, термоформувальних та стерилізаційних стоматологічних приладів. З використанням розроблених теоретичних положень і математичних моделей здійснено їх медичне та технічне випробування та підтверджено суттєве поліпшення показників функціонування даних об'єктів.

  Скачати повний текст

Побудовано нову стохастичну, параметричну, конструктивну математичну модель електрокардіосигналу для задачі визначення зонної часової структури сигналу у вигляді циклічного з періодичними ймовірнісними характеристиками випадкового процесу. Базуючись на математичній моделі, розроблено метод виділення діагностичних зон електрокардіосигналу та наведено підхід до їх розпізнавання. Запропоновано нові класи діагностичних ознак у вигляді коефіцієнтів розкладу виділених діагностичних зон у ряд за ортогональними поліномами Чебишева для їх розпізнавання. Створено метод імітаційного моделювання електрокардіосигналів, який враховує зонну часову структуру для потреб тестування алгоритмів обробки й навчання систем розпізнавання біомедичних образів.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод ідентифікації пізніх потенціалів шлуночків і підхід до аналізу тонкої структури електрокардіограм на базі вейвлет-технологій, що дозволяє виявляти пізні потенціали шлуночків кожного кардіоциклу без усереднення. Удосконалено метод компресії електрокардіосигналів, базуючись на вейвлет-технології, що дозволяє підвищити ступінь компресії кардіосигналу без втрат даних. Адаптовано метод фільтрації електрокардіосигналів шляхом введення елементів адаптації до методу вейвлет-фільтрації, що забезпечує збереження низькоамплітудних складових електрокардіограм. Розвинуто метод електрокардіографії високого підсилення в частині визначення пізніх потенціалів шлуночків шляхом формування нових рішень на базі вейвлет-технологій.

  Скачати повний текст

Запропоновано модель процесу добового моніторингу артеріального тиску (ДМАТ) на базі одновимірних неперервних марківських ланцюгів, що дозволяє визначити сталі та кусково-сталі оцінки функцій інтенсивності переходів між станами, аналітичні співвідношення для функцій ризику знаходження процесу у певному стані, ймовірнісні характеристики функціонування процесу за умов стаціонарності та момент часу входу процесу в зону стаціонарності. Запропоновано як показники ДМАТ використовувати оцінки функцій інтенсивності переходу між станами та коефіцієнти аналітичних співвідношень до функцій ризику знаходження АТ і пульсу у певних зонах контролю. Розроблено метод, який поєднує ланцюги Маркова та штучні нейронні мережі в системі ДМАТ і дозволяє на підставі результатів математичного моделювання здійснити класифікацію хвороб відносно діагнозів та кластеризацію пацієнтів з метою формування уточнених діагнозів. Розроблено методику дослідження й аналізу варіабельності АТ та пульсу з використанням нововведених показників ДМАТ, за якою сформовано рекомендації щодо класифікації діагнозів, на яких базуються прийняття рішень медичним фахівцям.

  Скачати повний текст

Розроблено методи виділення інформаційних параметрів випадкових сигналів типу електроенцефалограм (ЕЕГ). Проведено порівняльний аналіз частотних, часових і частотно-часових методів обробки випадкових процесів. Обробку сигналів проведено за допомогою перетворення Фур'є параметричними методами (авторегресійним та методом Проні), а також методами віконного перетворення Фур'є та вейвлет-перетворення. Запропоновано нові методи аналізу випадкових сигналів за допомогою симетричних відведень, оцінки зміни миттєвої частоти в часі на базі частотного детектування ковзним вікном, виділення ритмів ЕЕГ сигналу на підставі обробки автокореляційної функції на ділянках відсутності шумової складової. Розроблено структурну схему системи обробки сигналів цифрового електроенцефалографа. Удосконалено метод визначення меж стаціонарності ділянок ЕЕГ на базі статистик Колмогорова - Смирнова для заданого рівня значущості, який не потребує попередньої побудови математичних моделей, а також дозволяє знаходити межі стаціонарності за допомогою граничного значення, що задається таблицею, а не емпірично.

  Скачати повний текст

Досліджено геометричні засади математичної залежності між багатьма біомедичними сигналами, а також виразу такої залежності у запропонованому альтернативному варіанті як геометричної моделі, з використанням якої дослідження й аналіз залежності формалізується геометричними діями над моделлю у фазовому просторі цих змінних. Досліджено багатопараметричні біомедичні залежності та їх деформацію як адаптацію до відповідних змін мов і кількісного значення змінних. Наведено специфічні багатовиди як геометричні моделі багатопараметричних залежностей, елементами яких є біомедичні сигнали електронних приладів та їх застосування для вирішення актуальних задач біомедицини. Установлено та досліджено геометричну суть відомих перетворень Фур'є та Лапласа, а також геометричні засади перетворення Wavelet, засади мультирезолюційного аналізу як складової Wavelet-перетворення. Вивчено геометричну суть медичних інформаційних систем у контексті засад багатовимірної геометрії. Запропоновано альтернативний апарат геометричного моделювання взаємозалежності між багатьма біосигналами та характеристиками стану пацієнта у вигляді специфічних багатовидів фазового простору всіх змінних, що дозволяє повною мірою формалізувати досліджений процес. Запропоновано модифікований епюр Радіщева, що розширює можливості розв'язання метричних задач нарисної геометрії багатовимірного простору як такий, що несе ортогонально доповняльні площини проекцій. Результати дослідження дають змогу опрацьовувати одержані залежності як математичний вираз в автоматичному інтерактивному режимі з паралельним супроводом візуального зображення на моніторі комп'ютера. Розв'язання всіх задач повністю формалізовано та зводиться до простих геометричних дій над моделлю дослідженої залежності як відповідного специфічного багатовиду в абстрактному фазовому просторі всіх змінних. Застосування запропонованого методу прискорює розв'язання задач та підвищує надійність і вірогідність результату.

  Скачати повний текст

Удосконалено метод контролю рівня периферичної мікроциркуляції на певній довжині хвилі зондуючого випромінювання, що полягає в реєстрації відбитого світлового потоку оптико-електронними засобами "око-процесорного" типу, що, на відміну від аналогів, підвищує достовірність на 10 % під час контролювання стану периферичних судин. Вперше одержано математичні моделі контролю гемодинамічних показників на базі нечітких множин. Показано можливість їх використання для аналізу окремих органів шляхом обробки фотоплетизмографічної інформації. Вперше одержано еталони маски на базі застосування методу вейвлет-перетворення для виявлення рівня патологій периферичної мікроциркуляції, використання яких дозволяє підвищити достовірність результатів дослідження. Удосконалено оптико-електронні структури засобу контролю "око-процесорного" типу, які, на відміну від аналогів, підвищують інформативність обробки фотоплетизмографічної інформації.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективний метод вимірювання в надвисокочастотному (НВС) діапазоні комплексної діелектричної проникності середовищ з поглинанням та частотною дисперсією відкритим кінцем коаксіальної лінії. Одержано вираз для адмітансу коаксіального зонда, який дозволяє явно визначити внесок кожної моди вищого порядку, що збуджуються на його апертурі. З використанням методів числового моделювання досліджено похибки, які виникають через неповну відповідність математичної моделі реальній геометрії зонда та його розташуванню відносно середовища, що зондується. Здійснено оцінювання чутливості методу відкритого кінця коаксіальної лінії під час визначення в НВЧ діапазоні діелектричних сталих біологічних тканин і показано важливість правильного вибору розмірів зонда для конкретного типу тканини. Запропоновано й експериментально перевірено методику вимірювання діелектричної проникності рідких середовищ ізольованим коаксіальним зондом. Наведено результати експериментального тестування методу з застосуванням різних коаксіальних зондів та дані, одержані внаслідок вимірювань комплексної діелектричної проникності зразків м'язової тканини.

  Скачати повний текст