Скринингующая система диагностики неврологических нарушений на основе самонастраивающегося фильтра

• Автор: Индюхин, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Диагностические системы (обзор литературы)
1.1. Диагностические возможности метода электроэнцефалографии
1.2. Скринингующие обследования и системы диагностики
1.3. Методы обработки электроэнцефалографических сигналов
1.4. Возможности существующих систем компьютерной ЭЭГ
1.5. Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. Структура и порядок взаимодействия элементов системы
2.1. Порядок работы с системой
2.2. Структура скринингующей системы диагностики
2.3. Визуализация регистрируемых сигналов
2.4. Диагностика грубой патологии нервной системы
2.5. Выводы по главе 2
Г ЛАВА 3. Разработка способа диагностики НН 5
3.1. Динамический анализ ЭЭГ
3.2. Математическая модель СНФ
3.3. Анализ устойчивости процесса самонастройки
3.4. Устройство расчета параметров синхронизации
3.5. Способ диагностики неврологических нарушений
3.6. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования системы диагностики
4.1. Поиск электрофизиологических маркеров НН
4.2. Алгоритм диагностики и прогноза развития
4.3. Возможности анализа вызванной активности мозга
4.4. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
В настоящее время внушает серьезное опасение состояние здоровья подрастающего поколения. За последние тридцать лет количество детей-инвалидов выросло более чем в 10 раз: с 50 тыс. в начале 80-х годов прошлого столетия до более 500 тыс. в 2010 году, причем на протяжении последних десяти лет этот показатель менялся незначительно (материалы доклада Минздравсоцразвития РФ, 2012 год). Немалую долю (52,45 %) в этом числе составляют дети с неврологическими нарушениями (НН) - нарушениями центральной нервной и сенсорных систем, наличие которых обуславливает тяжелые последствия: высокий уровень смертности и инвалидности, трудности социальной адаптации. Диагностика таких нарушений опирается прежде всего на электрофизиологические и психофизиологические исследования -электроэнцефалографию (ЭЭГ), вызванные потенциалы (ВП), различные сенсомоторные реакции. При этом остается актуальной задача разработки новых технологий диагностики детей с ограниченными возможностями [63, 108, 99, 31, 39,98].
Степень разработанности темы исследования. Рассматривая болезнь как состояние, обусловленное нарушениями функций организма, нарушениями его гомеостазиса, т.е. уравновешивания всех жизненных процессов и его отношений с внешней средой, следует иметь в виду такой ее исход, как адаптация - новое состояние «нормы» - приспособления к изменившимся условиям [39]. Функциональное состояние, механизмы регуляции и управления деятельностью физиологических систем в первую очередь отражаются в характеристиках динамических образований центральной нервной системы (ЦНС), их изучение является фундаментальным условием для понимания функций мозга и механизмов его интегративной деятельности [128, 109].
С момента возникновения теории биотехнических систем (БТС) [104, 91, 92] приоритетным направлением ее развития было исследование и разработка
методов и приборов медицинской диагностики. Большой опыт внедрения автоматизированных систем профилактических осмотров детей накоплен в Научно-исследовательском и конструкторско-технологическом институте биотехнических систем (НИКТИ БТС) СПбГЭТУ «ЛЭТИ» под руководством В.М. Ахутина. Для проведения массовых обследований детей целесообразно использовать специальные стандартизированные технологии. Развитие современных медицинских технологий, в том числе в сфере первичного медицинского скрининга, позволяет исключить участие высококвалифицированных врачей-специалистов в медицинских осмотрах. В условиях проводимой модернизации здравоохранения и оснащения его высокотехнологичным оборудованием важнейшим аргументом в пользу необходимости применения скринингующих систем является не только высокая медицинская эффективность, но и прямой экономический эффект [88].
Обязательным элементом системы неврологической диагностики должна быть подсистема выявления грубой патологии (прежде всего — эпилепсии), поскольку это, с медицинской точки зрения, главная задача ЭЭГ [44, 35, 114], а поиск признаков других нарушений на фоне высокоамплитудных эпифеноменов не имеет смысла. До 80 % ЭЭГ - обследований направлены на выявление эпилептиформной активности. Задача автоматизации обнаружения спайков, замедления основного ритма и комплекса «острая - медленная волна» (КОМВ) может быть решена применением периодометрических методов в реальном времени [53, 54].
Негрубые нарушения центральной нервной и сенсорных систем (зрения, слуха, минимальная мозговая дисфункция (ММД)) [117] с клинической точки зрения - это, прежде всего, неадекватность взаимосвязей в коре головного мозга. Физиологические исследования М.Н. Ливанова и его последователей ставят синхронизацию электрической активности соответствующих участков коры основным условием осознания, принятия решения, ассоциативного мышления [68, 38, 9, 31]. Применяемые для оценки уровней синхронизации ЭЭГ функции когерентности не пригодны для использования в скринингующей системе как

пациента, в котором результаты регистрации хранятся до передачи в основной компьютер с мощным программным обеспечением. Такое решение представляется первым шагом в создании скринингующей системы ЭЭГ-диагностики. Для окончательного решения задачи остается только снабдить переносной блок процессором, в котором необходимо реализовать соответствующий метод обработки. На рисунке 1.5 представлена стойка системы «Энцефалан-ЭЭГР-19/26» с установленным на ней АБП.
Рисунок 1.5. Стойка электроэнцефалографа «Энцефалан-ЭЭГР-19/26» с установленным на ней АБП.