Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

МОДЕЛИ БИОИМПЕДАНСА ПРИ НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ И ОБРАТИМОМ ПРОБОЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ БИОМАТЕРИАЛА

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-4-129-135

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования: совершенствование скрининговых систем диагностики социально значимых заболеваний путем моделирования вольтамперных характеристик биоактивных точек (БАТ) и классификации получаемых моделей посредством компьютерных технологий.

Задачи исследования:

– разработать структурно-функциональную модель электрической проводимости биоматериала в аномальных зонах (в области точек акупунктуры);

– разработать метод формирования пространства информативных признаков, предназначенного для классификаторов функционального состояния биоматериала.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теории линейных электрических цепей, методы математического моделирования. При моделировании проводимости биоматериала в качестве инструментария использовался Matlab 8.0.

Материал и методы. Для моделирования вольтамперной характеристики БАТ предложено использовать структурно-функциональные модели с диодно-резистивными ячейками симметричной структуры. Разработан метод формирования пространства информативных признаков, предназначенного для классификаторов функционального состояния биоматериала, заключающийся в регистрации вольтамперных характеристик биоматериала в каждой биоактивной точке путем воздействия на них постоянным стабилизированным по уровню напряжением в диапазоне от –15 до 15 В, изменяемым с шагом в 1 В. Путем сопоставления характерных точек вольтамперной характеристики и параметров структурно-функциональной модели формируется вектор информативных признаков, предназначенный для нейросетевого классификатора.

Результаты. Построена структурно-функциональная модель электропроводности биоматериала на основе диодно-резистивных ячеек. Проведен факторный анализ вольтамперных характеристик биоматериалов, на основании которого показано, что для построения структурно-функциональной модели электропроводности биоматериала достаточно семи диодно-резистивных ячеек.

Выводы. Полученные результаты позволяют построить классифицирующие модули для доклинической диагностики социально значимых заболеваний или заболеваний, маскируемых функциональным состоянием организма или профессиональной деятельностью, например пиелонефрита у беременных. Для диагностики достаточно ввести в компьютер координаты вольтамперной характеристики БАТ (30 значений), после чего программа получит семь значений омических сопротивлений, соответствующих модели биоимпеданса, которые используются в качестве входного вектора информативных признаков в нейросетевом классификаторе.

Об авторах

С. А. Филист
Юго-Западный государственный университет, Курск
Россия
Филист Сергей Алексеевич – доктор технических наук, кафедра биомедицинской инженерии


О. В. Шаталова
Юго-Западный государственный университет, Курск
Россия
Шаталова Ольга Владимировна – кандидат технических наук, кафедра биомедицинской инженерии


А. С. Богданов
Юго-Западный государственный университет, Курск
Россия
Богданов Андрей Сергеевич, кафедра биомедицинской инженерии


Список литературы

1. Нехаенко Н.Е. Рациональная микроволновая терапия на основе мониторирования потенциала биологически активных точек. Воронеж: ВГТУ, 2002. 113 с. (Моделирование, оптимизация и компьютеризация в сложных системах. Кн. 23)

2. Шаталова О.В., Авад Али Мохаммед, Адел Мохаммед Аль-Кдаси, Снопков В.Н. Моделирование влияния электрокардиосигнала на оценку динамической составляющей биоимпеданса // Мед. техника. 2013. № 4. С. 30–32.

3. Филист С.А., Алексенко В.А., Кассим К.Д. Гибридные информационные технологии по экспресс-диагностике инфекционных заболеваний на основе многочастотного анализа пассивных свойств биотканей // Известия ЮФУ. Техн. науки. Тематич. выпуск «Медицинские информационные системы». 2010. № 8 (109). С. 12–17.


Для цитирования:


Филист С.А., Шаталова О.В., Богданов А.С. МОДЕЛИ БИОИМПЕДАНСА ПРИ НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ И ОБРАТИМОМ ПРОБОЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ БИОМАТЕРИАЛА. Бюллетень сибирской медицины. 2014;13(4):129-135. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-4-129-135

For citation:


Filist S.A., Shatalova O.V., Bogdanov A.S. BIOIMPEDANCE MODELS AT THE NONLINEAR VOLT-AMPERЕ CHARACTERISTIC AND REVERSIBLE BREAKDOWN OF THE DIELECTRIC COMPONENT OF THE BIOMATERIAL. Bulletin of Siberian Medicine. 2014;13(4):129-135. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-4-129-135

Просмотров: 269


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)