Модели и алгоритмы синхронизации паттернов дыхания и цветостимуляции в биотехнической системе директивного биоуправления функциональным состоянием человека

• Автор: Вараксин, Александр Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 145 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обзор литературы. Биологическая обратная связь. Компьютерные технологии биоуправления.

1.1. Классификационные принципы технологий биоунравления.

1.2. Клинические предпосылки использования нейротерапии

1.3. Технические средства предъявления пациенту сенсорной информации

и сигналов биоуправления

1.4. Технические вопросы ввода и обработки информации в биотехнических системах коррекции функционального состояния человека.

1.5. Биотехнические системы цветостнмуляции

Выводы по первой главе.

2. Информационная модель формирования микроструктурного паттерна вариабельности ритма сердца Ьгу и алгоритмы обработки
электрофизиологичсской информации.
2.1. Методологические приемы обработки межпульсового интервала.
Двухконтурная модель управления ритмом сердца
2.2. Информационная модель управления ритмом сердца.
2.3. Авторегрессионные модели. Коррслляционная ритмография
Выводы по второй главе.
3. Автоматический модуль ввода и обработки пульсометрических данных.
Структура управляющей оболочки автоматизированной системы анализа информации
Выводы по третьей главе
4. Модели и алгоритмы медицинской компьютерной системы директивного биоуправления.
4.1. Детерминированные модели трансформации нейродинамической активности мозга. Модели совместного воздействия метрономизированного дыхания и цвстостимуляции
4.2. Основные медикотехнические требования, предъявляемые к разработке биотехнической системы классического БОСтренинга и директивного биоуправления .
4.3. Интерфейсы биотехнической системы в рамках автоматизированного
рабочего места врача.
Выводы но четвертой главе.
5. Исследование информационной модели управления ритмом сердца на адекватность реальным физиологическим процессам .
5.1. Использование модели резонансного дыхания и экзаменационного стресса
для оценки парасимпатических и симпатических влияний на ритм сердца
Выводы по пятой главе.
Список литературы


Для обозначения всего спектра терапевтических БОС-процедур некоторые исследователи используют термин «нейротерапия» или «нейробиоуправление» [ ]. Будучи формой прикладной психофизиологии, БОС-исследования организационно оформлены в виде Международного Общества Обратной связи и Прикладной Психофизиологии. По данной тематике выпускается 2 специализированных научных журнала, в США создан национальный Институт БОС-сертификации и лицензирования. О растущем доверии к БОС-технологиям в ортодоксально-медицинской среде говорит тот факт, что в настоящее время в США около % расходов на проведение БОС-терапии берут на себя страховые компании [3]. Имеющиеся на сегодняшний день групповые и многоцентровые данные свидетельствуют о том, что эффективное применение БОС-методов позволяет уменьшить медикаментозную нагрузку в 1. БОС-терапия, включенная в стандартную программу восстановительного лечения и реабилитации, объективно сокращает сроки выздоровления в 2-5 раз, а также значительно снижает число повторных обращений. Все это говорит не только о медицинской целесообразности, но и экономической обоснованности широкого внедрения БОС-технологий. Метод биологической обратной связи (БОС), в английском варианте -ЫоГеебЬаск [0] возник в конце -х годов прошлого века [9]. Зарождению метода способствовал ряд научных открытий - а) работы Ы. МШег по выработке у животных висцеральных условных рефлексов (УР) оперантного типа; б) данные М. В. егтап [9] о повышении порогов судорожной готовности после условнорефлекторного усиления сенсомоторного ритма в центральной извилине коры головного мозга как животных, так и человека; в) открытие I. Капйуа [0] способности испытуемых произвольно изменять параметры своей электроэнцефалограммы (ЭЭГ) при наличии обратной связи об их текущих значениях. БОС-технологий отмечены были небывалым общественным интересом к так называемому альфа-обучению и альфа-состояниям, обусловленным усиленным альфа-ритмом в ЭЭГ человека. Научным фундаментом для развития нового направления послужили такие направления, как общая и прикладная психофизиология, а также теория условных рефлексов (УР) инструментального (оперантного) типа. ВНС) может иметь важное клиническое применение. Суть БОС-метода состоит в «возврате» пациенту на экран компьютерного монитора или в аудио-форме текущих значений его физиологических показателей, определяемых клиническим протоколом. Протокол - совокупность условий, регламентирующая проведение БОС-процедуры). В этом смысле все БОС-протоколы разделяются на две большие группы - во-первых, это направление, обозначаемое в англоязычной литературе понятием «пеигоГеебЬаск», в рамках которого осуществляется модификация различных параметров ЭЭГ головного мозга (амплитуды, мощности, когерентности и т. ЭЭГ - обозначается также термином «пеигоШегару»), и другое направление, обозначаемое понятием «ЫоГеебЬаск», в рамках которого подвергаются изменению показатели вегетативной (симпатико-парасимпатической) активации (проводимость кожи, кардиограмма, частота сердечных сокращений, дыхание, электромиограм-ма, температура, фотоплетизмограмма и др. По современным представлениям, регуляторные изменения в деятельности вегетативной нервной системы, обусловленные сильным и/или хроническим стрессом, представляют собой один из важнейших факторов возникновения большой группы заболеваний, обозначаемых такими понятиями, как психосоматические расстройства, болезни регуляции и др. Согласно определению Американской ассоциации прикладной психофизиологии и биологической обратной связи (ААРВ), «БОС является нефармакологическим методом лечения с использованием специальной аппаратуры для регистрации, усиления и «обратного возврата» пациенту физиологической информации. Основной задачей метода является обучение саморегуляции, обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю так же, как процесс обучения любому искусству. Оборудование делает доступной для пациента информацию, в обычных условиях им не воспринимаемую» [8]. Основные атрибуты терапии - врач (тренер), пациент, оборудование.