автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Нечеткое управление лазерной терапией на основе анализа динамики структурных и спектральных свойств фотоплетизмограммы

На правах рукописи

Халед Абдул Рахим Салем

НЕЧЕТКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИЕЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ДИНАМИКИ СТРУКТУРНЫХ И СПЕКТРАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ФОТОПЛЕТИЗМОГРАММЫ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (технические и медицинские системы)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

КУРСК 2009

003464424

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Курский государственный технический университет» на кафедре биомедидинской инженерии

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Филист Сергей Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Дегтярев Сергей Викторович,

кандидат технических наук, доцент Горбатенко Светлана Александровна

Ведущая организация: Воронежский государственный

технический университет

Защита диссертации состоится 26 марта 2009 года в 14 часов в конференц-зале на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.105.03 при ГОУ ВПО «Курский государственный технический университет» по адресу: 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Курский государственный технический университет»

Автореферат разослан 25 февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.ф-м.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Многолетний опыт использования низкоинтенсивной лазерной терапии (НИЛТ) в медицинской практике свидетельствует о том, что такое лазерное воздействие обладает существенными преимуществами перед общепринятым медикаментозным лечением, такими как: отсутствие аллергических и токсических реакций, расширение возможностей амбулаторной реабилитации и профилактики; простота, безопасность и высокая мобильность технологий; экологическая чистота и стерильность лазерного света; снижение заболеваемости с минимальными затратами на профилактические мероприятия. Для эффективной НИЛТ необходимо владеть информацией о величине порогового уровня низкоинтенсивного лазерного излучения, влияющего на организм пациента. Эти уровни различны у разных людей. Поэтому проблема подбора индивидуальных доз лазерного воздействия до настоящего времени остается актуальной. Необходимость оперативного решения данных задач особенно очевидна с учетом имеющегося диссонанса между наличием в нозологически стандартизованных методиках НИЛТ широкого диапазона дозовых нагрузок, предлагаемых специалистам для достижения у профильных больных хорошего терапевтического эффекта (В.И. Козлов, В.А. Бушшн), и отсутствием удовлетворительных конечных результатов такой терапии вследствие непредсказуемости индивидуальных реакций пациентов на одинаковые значения режимов курсового лазерного воздействия, а также весьма нередкого развития негативных последствий в ближайшие сроки лечения (В.Е. Илларионов).

Для предупреждения отрицательных реакций НИЛТ целесообразно использовать комплексную методику, ключевую позицию в которой занимает система мониторингового контроля адаптационных свойств организма во время выполнения сеанса, позволяющая оценить влияния внешних воздействий на адаптационные резервы организма, которые можно контролировать по реакции кровоснабжения органов на НИЛТ (В.А. Буйлин).

Одним из важнейших показателей нормального физиологического состояния органа шш ткани является степень их кровенаполнения, точнее, кровенаполнения снабжающих их микрососудов, что позволяет по показателям микроциркуляции определять адаптационные свойства организма и отслеживать качество лечебного воздействия (А.МЛернух).

Для исследования капиллярных кровотоков наиболее целостно подходит методика фотоплетизмографии (А.М.Чернух, Е.И. Дерябин). В отличие от кардиоинтервалографии, плетизмография может предоставить информацию не по одному (частота сердечных сокращений), а по нескольким параметрам, важнейшими из которых являются тонус периферических сосудов, частота сердечных сокращений, ударный объем крови. Использование в настоящее время нейросетевых технологий с интегрированными нечеткими модулями принятия решений, большая

распространенность и относительно невысокая стоимость персональных компьютеров открывает новые перспективы в использовании этой методики.

Таким образом, разработка методов и средств управления лазерной терапией на основе оценки динамики адаптационных свойств организма по показателям фотоплетизмограммы является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствие с Федеральной целевой программой «Предупреждение и борьба с социально-значимыми заболеваниями 20072011 г.г.», подпрограмма «Артериальная гипертония» и с научным направлением Курского государственного технического университета «Разработка медико-экологических информационных технологий».

Цель работы. Повышение эффективное™ НИЛТ посредством нечеткого управления интенсивностью лазерного излучения на основе анализа динамики структурных и спектральных характеристик фотоплетизмограммы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать способ управления лазерным терапевтическим воздействием в процессе проведения физиотерапевтической процедуры низкоинтенсивным лазерным излучением;

- сформировать пространство информативных признаков, выделяемых из сигнала фотоплетизмограммы, предназначенных для контроля изменения адаптационных свойств организма человека под воздействием низкоинтенсивного лазерного излучения;

- синтезировать модуль нечеткого вывода, предназначенный для контроля динамики адаптационных свойств организма в процессе НИЛТ;

- разработать структуру системы поддержки принятия решений для управления НИЛТ;

- провести апробацию предложенных способов и средств управления лазерной терапией на репрезентативных контрольных выборках больных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Методы исследований. Для решения поставленных задач

использовались методы системного анализа, спектрального анализа, математической статистики, теории нечетких нейронных сетей и распознавания образов, экспертного оценивания и принятия решений. При разработке модуля нечеткого управления в качестве инструментария использовался Matlab 6.0 с графическим интерфейсом пользователя для NN - NNTool и со встроенным пакетом Fuzzy Logic Toolbox.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результата!, характеризующиеся научной новизной:

- способ управления лазерным терапевтическим воздействием в процессе проведения физиотерапевтической процедуры, позволяющий осуществить подбор индивидуальных доз терапевтического низкоинтенсивного лазерного излучения, отличающийся формированием

управляющих команд на основе контроля и анализа изменения структурных и спектральных свойств фотоплетизмограммы;

- способ синтеза признакового пространства, отличающийся алгоритмом выделения анализируемых фрагментов из сигнала фотоплетизмограммы, алгоритмами сегментации фотоплетизмограммы и процедурами определения информативных признаков во временной и частотной областях, позволяющий осуществить управление процедурой лазерной терапии, приводящее к снижению отрицательных реакций организма на лазерное излучение;

- алгоритм поиска кодовых точек фотоплетизмограммы, осуществляющий сегментацию фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы, отличающийся тем, что в качестве базовой точки выбрана точка глобального максимума отсчетов фотоплетизмограммы, а для верификации координат кодовых точек используются три ступени, первая из которых основана на сравнении динамических диапазонов смежных кардиоциклов, вторая - на ретроспективном анализе предшествующих координат найденных кодовых точек, и третья - на временной селекции полученных кардиоинтервалов;

- способ вычисления Б-параметра фотоплетизмограммы, заключающийся в сегментации фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы, определения кодовых точек в каждом из выделенных кардиоциклов и вычислении разности площадей фигур, задаваемых кодовыми точками фотоплетизмограммы, позволяющий мониторировать динамику структурных свойств фотоплетизмограммы;

- модуль нечеткого управления, позволяющий осуществлять управление лазерной терапией на основе данных, полученных на нечетких шкалах, отличающийся адаптируемой к исходному адаптационному резерву пациента структурой фуззификатора, в состав которого входит блок коммутации функций принадлежности, включающий блок памяти текущего адаптационного резерва и схему выбора кортежа функций принадлежности.

Практическая значимость и результаты внедрения. Разработана система поддержки принятия решений при НИЛТ, позволяющая по показаниям фотоплетизмограммы оценивать изменения адаптационного резерва организма, вызванные лазерным излучениям, и принимать адекватные решения по управлению интенсивностью лазерного излучения, направленные на усиление терапевтического эффекта.

Программные средства ориентированы на практическое здравоохранение и реализуют алгоритмы управления, способствующие повышению эффективности НИЛТ.

Результаты исследований в виде методического, информационного и программного обеспечения апробированы в отделении сосудистой хирургии Областной клинической больницы г. Курска, используются в научных исследованиях кафедры сосудистой хирургии Курского государственного медицинского университета и внедрены в учебный процесс Курского государственного технического университета при подготовке специалистов по направлению 200300.68 - «Биомедицинская инженерия».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: VIII, IX, X и XI Международных научно-технических конференциях «Медико-экологические . информационные технологии» (Курск, 2005, 2006, 2007, 2008); XIV Российской научно-технической конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 2007); 8-й Международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации» (Распознавание-2008) (Курск, 2008); XIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и образовании» (Рязань, 2008); XIV Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2008).

Положения, выносимые на защиту

1. Управление экспозицией лазерного терапевтического воздействия посредством формирования управляющих команд на основе контроля и анализа изменений структурных и спектральных свойств фотоплетизмограммы в процессе проведения физиотерапевтической процедуры, приводящее к повышению эффективность лазерной терапии.

2. Признаковое пространство, полученное на основе структурного и частотного анализа фотоплетизмограммы, позволяющее создать нечеткую нейронную сеть и контролировать динамику адаптационных свойств организма.

3. Нечеткая нейронная сеть, включающая два нечетких решающих модуля, осуществляющие нечеткий анализ динамики адаптационного резерва, формирующая управляющие команды, ведущие к снижению отрицательных реакций организма на лазерное излучение.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 3 статьи в журналах, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, в [1], [9], [13] и [14] автором предложены структуры модулей нечеткого вывода и алгоритмы их обучения, предназначенные для контроля адаптационного статуса человека; в [2], [3], [7] автором исследуются модели нечетких нейронных сетей, предназначенных для контроля адаптационного статуса человека; в [5] и [6] соискателем предложена методика определения адаптационного статуса по объективным показателям, в [8] соискатель предложил способ преобразования нечетких данных в экспертных системах медицинского назначения; в [10], [12] автор исследовал динамику параметров фотоплетизмосигнала в процессе лазерной терапии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 138

наименований. Работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков и 22 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к диссертации обосновывается актуальность темы, определяются цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы. Кратко излагается содержание глав диссертации.

В первой главе исследуются биологические эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения. Показано, что обычная лазерная терапия может вызвать лечебный эффект в узком диапазоне параметров при достаточных адаптационных резервах организма. Известные способы оценки эффективности лазерной терапии носят ретроспективный характер и включают определения множества клинико-лабораторных, биохимических, иммунологических и других показателей крови, тогда как для прогноза общего терапевтического эффекта чрезвычайно важно установление срочного ответа биологического объекта на воздействие.

В качестве индикатора такого ответа предложено использовать изменение адаптационного статуса организма в процессе физиотерапевтического воздействия. Выявлено, что лазерное излучение оказывает влияние на параметры микроциркуляций, поэтому в качестве индикатора адаптационного статуса целесообразно использовать пальцевую фотоплетизмограмму, в которой содержится информация как о показателях микроциркуляций, так и о состоянии вегетативной нервной системы.

Вторая глава посвящена вопросам синтеза признакового пространства для оценки адаптационных резервов организма человека на основе данных, получаемых из пальцевой фотоплетизмограммы.

В результате анализа фотоплетизмографического сигнала установлено, что при извлечении из него информативных признаков целесообразно использовать структурные методы анализа как во временной, так и в частотной областях.

Для анализа фотоплетизмосигнала во временной области выбрано кодирование фотоплетизмограммы пятью точками. Используемая при синтезе признакового пространства модель фотоплетизмосигнала и ее кодирующие точки показаны на рис.1.

На основе такого кодирования введен информативный параметр S, определяемый разностью площадей фигур, образованных кодирующими точками фотоплетизмограммы (площадью заштрихованной фигуры на рис.1), и вычисляемый согласно формуле

S Л(в _+в\а-т, m"-BS°)), (1)

где а, - величина i - го отсчета фотоплетизмограммы, N - число отсчетов в анализируемой фотоплетизмограмме в интервале [Blb B5J.

а(0

Рис. 1. Основные кодирующие точки фотоплетизмограммы

Для определения этой площади необходимо определить координаты кодовых точек. С этой целью был разработан алгоритм их поиска, осуществляющий сегментацию фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы. В алгоритме в качестве базовой точки поиска использовалась точка глобального максимума отсчетов фотоплетизмограммы, а для верификации кодовых точек введены три ступени, первая из которых основана на сравнении динамических диапазонов смежных кардиоциклов, вторая - на ретроспективном анализе предшествующих найденных кодовых точек, и третья - на временной селекции полученных кардиоинтервалов.

На основании найденных координат кодовых точек разработан алгоритм вычисления Б-параметра фотоплетизмограммы, основанный на выражении (1).

На основе статистических исследований фотоплетизмосигналов и их спектров выбрана апертура наблюдения фотоплетизмосигналов и частота их дискретизации. Исходя из материалов, представленных в первой главе, сделан вывод, что диагностический интерес представляют волны первого, второго и третьего порядка. Волны третьего порядка наблюдать сложно, так как в этом случае длительность анализируемого сигнала соизмерима с периодом терапевтического воздействия, поэтому проводился анализ волн первого и второго порядка. Учитывая, что средняя частота колебаний, соответствующих волнам второго порядка, составляет 0,2 Гц, выбрана апертура наблюдения фотоплетизмограммы 30 с, на которой могут разместиться, в среднем, шесть дыхательных циклов.

В процессе физиотерапии необходимо следить за динамикой информативных признаков.

Один из возможных вариантов предлагаемого решения для показателя Б описывает следующая формула

10 10 10 П = (2>^1)-][>ДГ2))/£5,.(Й), (2)

¿=1 /=1

где и- интервал времени до управляющего воздействия. 12- интервал времени после управляющего воздействия.

Для получения информативных признаков в спектральной области, проведем морфологический анализ спектра фотоплетизмограммы, иллюстрируемый рис. 2.

Спектр Фурье фотоплетизмограммы определен в окне шириной 30 с. По энергетическому составу в нем преобладают волны первого порядка и их высшие гармоники. Поэтому, исходя из рис. 2, в оконном спектре фотоплетизмограммы выделяется сегмент дыхательной волны (I), сегмент первой гармоники кардиоцикла (II) и сегмент высших гармоник кардиоцикла (III). В третьем сегменте могут быть от одной до пяти гармоник.

Рис. 2. Амплитудный спектр Фурье фотоплетизмограммы

Так как амплитуда первой гармоники кардиоцикла максимальна, то все остальные амплитудные параметры целесообразно нормировать относительно этой гармоники, а для поиска информативных параметров использовать третий сегмент. Следовательно, амплитудные параметры спектра фотоплетизмограммы дадут столько информативных признаков, сколько гармоник в третьем сегменте фотоплетизмограммы. В то же время, первая гармоника полезна тем, что ее координата локализуется с высокой точностью за счет высокой амплитуды и, локализовав ее координату, можно определить координаты кратных ей гармоник третьего сегмента с достаточной точностью, несмотря на возможность высокого зашумления.

Принимая во внимание только три первых гармоники кардиоцикла, получаем два информативных признака, определяемых по следующим формулам:

lf(ffli

Y2= I 7й" , (3)

У3 = 1_-1кн1 (4)

"NI,«'

где |F(ffl)|fm - модуль максимальной амплитуды в полосе i-й гармоники

кардиоцикла спектра фотоплетизмограммы.

Спектральные характеристики фотоплетизмограмммы необходимо измерять в процессе осуществления терапевтического воздействия. Изменение этих параметров можно наблюдать на примере спектрограмм, показанных на рис. 3.

Так как эта картина достаточно сложна, то на каждой гармонике фотоплетизмограммы выделяем два информативных параметра: ширину гармоники (ширина частотного диапазона, который занимает гармоника) и частоту гармоники.

Рис.3. Спектр Фурье фотоплетизмограммы до НИЛТ (слева) и после НИЛТ

(справа)

Методику определения амплитудных и частотных параметров спектра фотоплетизмограммы, которая может быть отнесена к любой гармоники фотоплетизмограммы, иллюстрирует рис.4. Все гармоники кардиоцикла на фотоплетизмограмме размыты, то есть занимают некоторую частотную полосу (это объясняется нестационарностью сигнала в окне). На рис.4 эта полоса ограничена координатами Шл и со|2, которые на нем определены на

уровне 0,8

Статистические исследования спектров фотоплетизмограмм пациентов с различными адаптационными резервами показали, что при частоте дискретизации фотоплетизмограммы 100 Гц и ширине окна 30 с ширина полосы гармоники кардиоцикла не превышает величины десяти отсчетов или 0,333 Гц. Поэтому величины со,I для всех гармоник кардиоцикла привязаны к частотам £21 и определяются по следующим формулам:

ш„= аг2тг0,333/2; (5)

о) ¡2 =Й,+2тгО,333/2. (б)

ад

со

«¡1 (012

Рис.4. Процесс определения абсцисс полосы частот, занимаемой ¡-гармоникой фотоплетизмограммы

Четвертый, пятый и шестой информативные признаки определяют нормированную площадь под кривой спектрограммы в интервале <Вц и со|2 и вычисляется по следующим формулам:

где со,! - нижняя граница полосы ¡-й гармоники кардиоцикла, выраженная в отсчетах; (ой - верхняя граница полосы ¡-й гармоники кардиоцикла, выраженная в отсчетах; ^(¿у,)!- ¡-й отсчет амплитудного спектра фотоплетизмограммы.

Координаты амплитуды первой гармоники кардиоцикла определяем по величине |^(®)[1тах> как это показано стрелками на рис. 4. Координаты же

остальных гармоник вычисляем как С12-2-Пь поэтому вводим еще

один информативный признак У7=

(7)

(3)

(9)

Информативные признаки делим на три категории. К первой категории относим признаки, которые отражают форму волны сигнала и получены по фрагментам фотоплетизмограммы, записанным как до, так и в процессе физиотерапии. В эту категорию попал всего лишь один признак (У1), который определяется по формуле (2).

Ко второй категории относятся информативные признаки У2...У6, вычисляемые по спектру Фурье фотоплетизмограммы. Информативные признаки У2...У6 вычисляются по формулам (3), (4), (7-9), соответственно.

К третьей категории относятся информативный признак У7, который является частотой сердечных сокращений, вычисленной во временном окне, определяемом временем анализа фотоплетизмограммы. Информативный признак У7 вычисляется согласно выражению

У7=£2,, (10)

где |Тг(01)|=8ир|^(ю))|; П=2л-?д/2; ¥д - частота дискретизации

<у,е{о...п} фотоплетизмосигнала.

Информативные признаки У2, УЗ характеризуют распределение энергии фотоплетизмограммы между гармониками кардиоцикла, а информативные признаки У4...У6 характеризуют энергию конкретной гармоники кардиоцикла.

В третьей главе исследуется автоматизированная система управления процессом НИЛТ посредством контроля изменения адаптационного резерва.

Система управления включает ЭВМ с модулями обработки данных (структурный анализ, Фурье-анализ, дискриминантный анализ), модулем моделирования нечетких нейросетевых структур и рядом вспомогательных технических средств, позволяющих измерять и оцифровывать сигналы фотоплетизмограммы, а также изменять и вычислять показатели адаптационного резерва по индексу функциональных изменений (ИФИ) Р. Баевского и по информативным признакам в синтезированном признаковом пространстве.

Разработан способ управления лазерным терапевтическим воздействием посредством трех управляющих команд, формируемых на основе контроля динамики изменения адаптационного резерва, определяемого посредством анализа фотоплетизмограммы. Первая команда рекомендует поднять матричный преобразователь над поверхностью кожи и тем самым уменьшить интенсивность облучения, вторая команда рекомендует прекратить экспозицию, третья команда рекомендует прекратить процедуру.

Схема алгоритма управления процедурой лазерной терапии, реализующая предложенный способ, представлена на рис. 5.

6 Адаптационный статус изменился

7 Классификация измене-

ния адаптационного ста- Нейросетевой ре-

туса шающий модуль

1

8 Формированисуправ- Рекомендация

ляющей команды врачу

—

Рис. 5. Схема алгоритма управления процедурой лазерной терапии

Методика лазерной терапии определяется выявленной патологией, например, терапевтическое воздействие на четыре зоны с экспозицией 2 минуты на зону и длительностью 8... 10 минут.

В процессе терапии контролируется фотоплетизмограмма (блок 5). По отсчетам фотоплетизмограммы определяются информативные признаки, по которым нечеткий решающий модуль определяет изменение адаптационного резерва пациента. В зависимости от этого формируется управляющая команда (блок 8). Реакции организма на НИЛТ разделены на шесть классов: 1—>2; 1—>3; 1—>4; 2—>3; 2—>4; 3—>4, где цифрами от 1 до 4 обозначены четыре уровня адаптационного резерва по ИФИ, причем левая цифра указывает исходный адаптационный резерв, которому соответствует вектор информативных признаков У0.

Исходный адаптационный резерв пациента в начале процедуры определяется по семи информативным признакам на основе дискриминантного анализа или по ИФИ (блок 3), а контроль его динамики, определяемый в процессе процедуры физиотерапии, осуществляется по семи информативным признакам посредством нечеткой нейросетевой структуры (блоки 6,7).

Качество работы такого классификатора динамики адаптационного резерва зависит как от адекватности нечетких импликаций, используемых в агрегаторе, так и от адекватности параметров слоев нейронной сети, используемой в качестве классификатора управляющих команд. Поэтому при обучении нечеткой нейронной сети ее целесообразно структурировать на два решающих модуля, причем выходные данные первого модуля (уверенности в соответствующих классах динамики адаптационного резерва), использовать для настройки второго модуля (многослойной нейронной сети). Структурная схема первого решающего модуля показана на рис. 6.

Для обучения нечеткой нейронной сети разработан алгоритм, включающий итерационный процесс автономного обучения нечетких решающих модулей, с последующим обучением сети в целом, то есть с последующей коррекцией параметров решающих модулей, входящих в ее состав.

Для моделирования нечеткой нейронной сети в среде МАТЬАВ 6 было разработано программное обеспечение, позволяющее моделировать как отдельные модули нечеткой нейронной сети, так и всю сеть в целом, и осуществляющее интегрирование отдельных модулей в нечеткую нейронную сеть.

На входе нечеткой нейронной сети (на входе первого модуля - рис.7) семь информативных признаков, каждому из которых, в зависимости от динамики адаптационного резерва, соответствуют три вектора функций принадлежности. На выходе нечеткого решающего модуля шесть классов динамики адаптационного резерва, а на выходе нечеткой нейронной сети три управляющих команды, причем виртуально присутствует четвертая команда

- не предпринимать никаких действий по изменению хода процедуры (отсутствие управляющей команды).

(с выхода нейтронной сети)

Рис. 6. Структурная схема первого модуля нечеткой нейронной сети

Если необходимо принять решение только на основе работы нечеткого модуля: как изменить экспозицию, отвести светодиодную матрицу от поверхности кожи или перейти на облучение другого участка - необходимо сравнить уверенности по всем трем классам на программном уровне.

Настройка нечеткого модуля нечеткой нейронной сети осуществляется путем минимизации известных функционалов посредством изменения параметров функций принадлежностей и/или подбором нечетких операций в агрегаторе, используя генетические алгоритмы.

После настройки первого (нечеткого) модуля на выходы агрегатора включается нейронная сеть (второй модуль) нечеткой нейронной сети, которая настраивается по известным алгоритмам.

В задачи синтеза фуззификатора входит определение функций принадлежности для выбранного признакового пространства по заданным классам динамики адаптационного резерва. Так как выбрано четыре уровня адаптационного резерва, то его динамику характеризуем тремя классами: 1 -

изменения незначительны 1 (на один шаг); 2 - изменения незначительны 2 (на два шага); 3 - изменения существенны (на три шага). Эти три класса динамики адаптационного резерва дадут шесть классов реакции организма на НИЛТ. Следовательно, при семи информативных признаках фуззификатор будет содержать 42 функции принадлежности.

Для получения компонент векторов функции принадлежности был разработан способ, который включает следующие этапы.

1. Синтез обучающих выборок. 2. Формирование таблицы экспериментальных данных для обучающей выборки в выбранном признаковом пространстве. 3. Функциональные пробы. 4. Получение гистограмм динамики информативных признаков.

Гистограммы аппроксимировались сигмоидальными функциями. Для синтеза функций принадлежности использовалось программное обеспечение, разработанное на кафедре БМИ Курск ГТУ.

В результате получены сорок две функции принадлежности, реализующие фуззификатор модуля нечеткого вывода.

В четвертой главе приведены экспериментальные исследования разработанных средств управления лазерной терапией.

Проведены статистические исследования влияния низкоинтенсивного лазерного инфракрасного излучения на параметры фотоплетизмограммы по трем выборкам, которые соответствовали трем фазам лазерной терапии. Результаты проверок выборок по фазам НИЛТ на однородность согласно критерию Уилкоксона показали, что нулевая гипотеза может быть отвергнута с максимальным уровнем значимости 0,05.

Исследование биоуправляемой лазерной терапией проводилось в кардиологическом отделении. Больным ишемической болезнью сердца (ИБС) проводилась лазерная терапия по различным методикам, в том числе и по предлагаемому методу.

В группе А 59 больным проводилась лазерная терапия по традиционной методике. Применялся инфракрасный лазер с длиной волны 0,89 мкм на область 3-х зон Захарьина-Геда (средняя треть грудины, верхушка сердца и левая подлопаточная область). Частота следования импульсов 404 Гц, время экспозиции 1... 2 минуты. Курс состоял из 10...12 сеансов проводимых по утрам.

В группе Б (54 больных) проводилась аналогичная терапия, плюс внутривенное лазерное облучение (ВЛОК). Число сеансов колебалось от 2-х до 5, а время экспозиции от 10 до 45 минут, в зависимости от формы и течения стенокардии.

В группе А1 (44 больных) проводилась аналогичная терапия, что и в группе А, но с предложенным биоуправлением.

В группе Б1 (41 больной) проводилась аналогичная терапия, что и в группе Б, но с предложенным биоуправлением.

Эффективность лечения оценивалась по следующим критериям: «хороший» - полное прекращение приступов стенокардии, отказ от приема

нитроглицерина (НГ), увеличение толерантности к физическим нагрузкам. «Удовлетворительный» - урежение, ослабление приступов стенокардии, сокращение приема НГ на 50% и более. «Неудовлетворительный» -отсутствие клинического эффекта или некоторое урежение приступов стенокардии с уменьшением потребности в НГ менее чем на 50%.

Диаграммы, иллюстрирующие эффективность нечеткого управления лазерной терапией, сгруппированные по используемым методикам лазерной терапии, представлены на рис.7.

Рис.7. Круговые диаграммы эффективности лазерной терапии: А, Б, А1 и Б1-методики лазерной терапии, 1-хороший результат, 2- удовлетворительный, 3-неудовлетворительный, 4-вторичное обострение процесса

Анализируя представленные диаграммы, представленные на рис.7, можно сделать вывод, что по сравнению с традиционными способами лазерной терапии, предлагаемый способ биоуправляемой лазерной терапии повысил эффективность лазерной терапии в 2,5 раза и снизил процент вторичного «обострения» в 4...5 раз.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Данная работа посвящена решению научных и практических задач, связанных с повышением качества низкоинтенсивной лазерной терапии путем разработки способов, алгоритмов и программно-технических средств, обеспечивающих управление процессами физиотерапевтических

воздействий низкоинтенсивным лазерным излучением на основе показателей динамики адаптационного резерва.

В результате выполнения работы получены следующие основные результаты.

1. Разработан способ управления лазерным терапевтическим воздействием посредством управляющих команд, обеспечивающих снижение экспозиции и формируемых на основе контроля динамики изменения адаптационного резерва, позволяющий снизить отрицательные реакции организма на терапевтическое лазерное излучение.

2. Разработан способ синтеза признакового пространства по фрагменту фотоплетизмограммы, позволяющий сформировать пространство информативных признаков для управления лазерным терапевтическим излучением, в рамках которого:

разработан алгоритм поиска кодовых точек фотоплетизмограммы, позволяющий осуществить сегментацию фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы в процессе мониторирования;

разработан алгоритм вычисления Б-параметра фотоплетизмограммы, позволяющий определить один из информативных признаков в признаковом пространстве, основанный на сегментации фотоплетизмограмм на кардиоинтервалы и последующем вычислении фрагмента площади под графиком фотоплетизмограммы.

3. Разработана структура нечеткой нейронной сети, позволяющая генерировать управляющие команды для управления процессом лазерной терапии, в рамках которой:

предложен фуззификатор нечеткого решающего модуля, позволяющий изменять структуру нечеткого решающего модуля в зависимости от динамики адаптационного резерва;

разработан способ синтеза функций принадлежности для фуззификатора модуля нечеткого вывода, включающий пять этапов и позволяющий получить функции принадлежности для трех исходных классов адаптационного резерва и шести классов реакций организма на низкоинтенсивное лазерное излучение.

4. Предложена структура системы поддержки принятия решений для управления процессом низкоинтенсивной лазерной терапией на основе контроля динамики адаптационного резерва, позволяющая обучать и настраивать модули нечеткой нейронной сети, предназначенные для биоуправления процессом лазерной терапии и формировать пространство информативных признаков, предназначенное для оценки динамики адаптационного резерва.

5. Проведена апробация предложенного способа и средств управления лазерной терапией, которая показала, что использование фотоплетизмографии в качестве мониторинговой системы адаптационного резерва во время выполнения НИЛТ повышает эффективность лазерной терапии в 2,5 раза и снижает процент вторичного «обострения» в 4...5 раз.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России

1.Халед Абдул, P.C. Метод синтеза модуля нечеткого вывода для трехмерного признакового пространства [Текст] / P.C. Халед Абдул, С.А. Филист // Вестник новых медицинских технологий. Тула, 2006. T. XIII, №2. С. 55-56.

2. Халед Абдул, P.C. Модели нечетких нейронных сетей с трехстабильным выходом в инструментарии для психологических и физиологических исследований [Текст] / P.C. Халед Абдул, О.В. Шаталова, С.А. Филист, В.В. Руденко // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2007. Т. 6, №2. С. 475-479.

3. Халед Абдул, P.C. Способ моделирования нечетких нейросетевых моделей в пакете MATLAB для биомедицинских приложений [Текст] / P.C. Халед Абдул, В.В. Жилин, С.А. Филист, О.В. Шаталова //Медицинская техника №2,2008. С. 15-18.

Статьи и материалы конференций

4. Халед Абдул, P.C. Разработка алгоритмов генетического типа для синтеза модулей нечеткого управления [Текст] / P.C. Халед Абдул // Медико-экологические информационные технологии - 2005: сб. материал. VIII Междунар. научн.-техн. конф. / Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2005. С.108-112.

5. Халед Абдул, P.C. Методика и процедуры моделирования психической напряженности [Текст] / P.C. Халед Абдул, A.A. Грахов, К.В. Жилина// Медико-экологические информационные технологии - 2006: сб. материал. IX Междунар. научн.-техн. конф. / Курск, гос. техн. ун-т. Курск,

2006. С.102-107.

6. Халед Абдул, P.C. Синтез решающих правил для оценки уровня адаптационного потенциала организма и управления состоянием здоровья на основе психологических и физиологических параметров[Текст] / P.C. Халед Абдул, А.Е. Белозеров, С.А. Филист //Материалы и упрочняющие технологии - 2006. сб. материал. XIII Российской научн.-техн. конф. с международным участием. Часть 2/ Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2006. С.121-124.

7. Халед Абдул, P.C. Способ моделирования нечетких нейронных сетей [Текст] / P.C. Халед Абдул, В.В. Жилин, С.А. Филист, О.В. Шаталова// Медико-экологические информационные технологии - 2007: сб. материал, юбилейной X Междунар. научн.-техн. конф. / Курск, гос. техн. ун-т. Курск,

2007. С.224-227.

8. Халед Абдул, P.C. Способ перехода от категориальных данных к порядковым в экспертных системах медико-биологического назначения [Текст] / P.C. Халед Абдул, А.Е. Белозеров, С.А. Филист //Системные исследования в науке и образовании: Сборник научных трудов/Курск.гос.ун-т: МУ». Издательский центр «ЮМЭКС», 2007. С.7-10.

9. Халед Абдул, P.C. Способ настройки модифицированной нечеткой нейронной сети TSK, предназначенной для классификации биомедицинских данных, полученных на порядковых шкалах [Текст] / P.C. Халед Абдул, А.Е. Белозеров, С.А. Филист, В.Н. Шевякин //Материалы и упрочняющие технологии - 2007. сб. материал. XIV Российской научн.-техн. конф. с международным участием/ Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2007. С.121-124.

10. Халед Абдул, P.C. Использование спектральных характеристик фотоплетизмограмм для управления процессом низкоинтенсивной лазерной терапии [Текст] / P.C. Халед Абдул, С.А. Филист, В.Н. Шевякин //Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации. Распознавание - 2008: Сб. мат-лов VIII Межд. конф./ Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2008. С. 142145.

11. Халед Абдул, P.C. Нечеткая нейронная сеть с гибридным алгоритмом обучения [Текст] / P.C. Халед Абдул //Новые информационные технологии в научных исследованиях и образовании: материалы XIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. Часть II. Рязанский государственный радиотехнический университет. 2008. С.11-12.

12. Халед Абдул, P.C. Экспериментальные исследования влияния низкоинтенсивного лазерного инфракрасного излучения на параметры фотоплетизмограммы [Текст] / В.М. Бродский, С.А. Филист, P.C. Халед Абдул// Медико-экологические информационные технологии - 2008: сб. материал, юбилейной XI Междунар. научн.-техн. конф. / Курск, гос. техн. ун-т. Курск, 2008. С.56-61.

13. Халед Абдул, P.C. Нейросетевой решающий модуль для исследования живых систем [Текст] /С.Г. Емельянов, А.Ф. Рыбочкин, С.А. Филист//Известия Курского государственного технического университета №2 (23), 2008. С. 77-82.

14. Халед Абдул, P.C. Модель нечеткого решающего модуля для систем медицинского назначения при наличии размытости классов [Текст] / В.В. Жилин, P.C. Халед Абдул, А.Ф. Рыбочкин, С.А. Филист // Экология и жизнь: сб. материал. XIV Междунар. научн.-практической. конф. / Пенза, 2008. С.17-19.

ИД №06430 от 10.12.01 г. Подписано в печать 24.02.2009 г. Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 684.

Курский государственный технический университет. Издательско-полнграфический центр Курского государственного технического университета. 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Отпечатано: ПБОЮЛ Киселева О.В. ОГРН 304463202600213

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА АДАПТАЦИОННЫХ РЕЗЕРВОВ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ ФИЗИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ПРОЦЕДУР.

1.1. Биологические эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения.

1.2. Способы оптимизации НИЛТ и прогнозирования эффективности лазерной терапии.

1.3. Методы и средства диагностики адаптационного резерва человека.

1.2.1. Методики, основанные на исследовании сверхмедленных физиологических процессов.

1.2.2. Методики, основанные на психологическом тестировании.

1.2.3. Методики, основанные на вариационной пулъсометрии.

1.2.4. Методики, основанные на использования комплексных подходов.

1.4. Использование показателей фотоплетизмографии для контроля адаптационного статуса человека.

1.3.1. Качественный анализ фотоплетизмограммы.

1.3.2. Волновой анализ фотоплетизмограммы.

1.5. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ПРИЗНАКОВОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ НЕЧЕТКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕДУРОЙ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ, ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗ ПАЛЬЦЕВОЙ ФОТОПЛЕТИЗМОГРАММЫ.

2.1. Разработка способов выделения информативных параметров фотоплетизмосигнала.

2.1.1. Кодовые точки фотоплетизмогралты.

2.1.2. Информативные параметры фотоплетизмогралты.

2.2. Выделение информативных параметров в амплитудно-временном пространстве.

2.3. Выделение информативных параметров в амплитудно-временном пространстве.

2.4. Помехи при измерении фотоплетизмосигнала по предлагаемой методики.

2.5. Синтез пространства информативных признаков.

2.4. Разработка алгоритма вычисления первого информативного признака.

2.5. Выводы второй главы.

ГЛАВА 3. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ НИЛТИ НА ОСНОВЕ КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ АДАПТАЦИОННОГО СТАТУСА.

3.1. Способ управления лазерным терапевтическим воздействием.

3.2 Структура автоматизированной системы для мониторинга изменения адаптационного статуса пациента и принятия решения по коррекции интенсивности НИЛТИ.

3.3. Нечеткий решающий модуль.

3.4. Синтез фуззификатора нечеткого решающего модуля.

3.5. Выводы третьей главы.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИЕЙ.

4.1. Исследование влияния низкоинтенсивного лазерного инфракрасного излучения на параметры фотоплетизмограммы.

4.2. Исследование динамики классов адаптационного резерва в выбранном пространстве информативных признаков.

4.3. Исследование эффективности биоуправляемой лазерной терапии при лечении ишемической болезни сердца.

4.4. Выводы четвертой главы.

Актуальность работы. Многолетний опыт использования низкоинтенсивной лазерной терапии (НИЛТ) в медицинской практике свидетельствует о том, что такое лазерное воздействие обладает существенными преимуществами перед общепринятым медикаментозным лечением, такими как отсутствие аллергических и токсических реакций, расширение возможностей амбулаторной реабилитации и профилактики; простота, безопасность и высокая мобильность технологий; экологическая чистота и стерильность лазерного света; снижение заболеваемости с минимальными затратами на профилактические мероприятия. Для эффективной НИЛТ необходимо владеть информацией о величине порогового уровня низкоинтенсивного лазерного излучения, влияющего на организм пациента. Эти уровни различны у разных людей. Поэтому проблема подбора индивидуальных доз лазерного воздействия до настоящего времени остается актуальной. Необходимость оперативного решения данных задач особенно очевидна с учетом имеющегося диссонанса между наличием в нозологически стандартизованных методиках НИЛТ широкого диапазона дозовых нагрузок, предлагаемых специалистам для достижения у профильных больных хорошего терапевтического эффекта (В.И. Козлов, В.А. Буйлин), и отсутствием удовлетворительных конечных результатов такой терапии вследствие непредсказуемости индивидуальных реакций пациентов на одинаковые значения режимов курсового лазерного воздействия, а также весьма нередкого развития негативных последствий в ближайшие сроки лечения (В.Е. Илларионов).

Для предупреждения отрицательных реакций НИЛТ целесообразно использовать комплексную методику, ключевую позицию в которой занимает система мониторингового контроля адаптационных свойств организма во время выполнения сеанса, позволяющая оценить влияния внешних воздействий на адаптационные резервы организма, которые можно контролировать по реакции кровоснабжения органов на НИЛТ (В.А. Буйлин).

Одним из важнейших показателей нормального физиологического состояния органа или ткани является степень их кровенаполнения, точнее, кровенаполнения снабжающих их микрососудов (А.М.Чернух), что по показателям микроциркуляции определять адаптационные свойства организма и отслеживать качество лечебного воздействия.

В качестве исследования капиллярных кровотоков наиболее целостно подходит методика фотоплетизмографии (А.М.Чернух, Е.И. Дерябин). В отличие от кардиоинтервалографии, плетизмография может предоставить информацию не по одному (частота сердечных сокращений), а по нескольким параметрам, важнейшими из которых являются тонус периферических сосудов, частота сердечных сокращений, ударный объем крови. Использование в настоящее время нейросетевых технологий с интегрированными нечеткими модулями принятия решений, большая распространенность и относительно невысокая стоимость персональных компьютеров открывает новые перспективы в использовании этой методики.

Таким образом, разработка методов и средств управления лазерной терапией на основе оценки динамики адаптационных свойств организма по показателям фотоплетизмограммы является актуальной задачей.

Работа выполнена в соответствие с Федеральной целевой программой «Предупреждение и борьба с социально-значимыми заболеваниями 20072011 г.г», подпрограмма «Артериальная гипертония» с научным направлением Курского государственного технического университета «Разработка медико-экологических информационных технологий».

Цель работы. Целью данной работы является повышение эффективности НИЛТ посредством нечеткого управления интенсивностью лазерного излучения на основе анализа динамики структурных и спектральных характеристик фотоплетизмограммы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: разработать способ управления лазерным терапевтическим воздействием в процессе проведения физиотерапевтической процедуры НИЛИ; сформировать пространство информативных признаков, выделяемых из сигнала фотоплетизмограммы, предназначенных для контроля изменения адаптационных свойств организма человека под воздействием НИЛИ; синтезировать модуль нечеткого вывода, предназначенный для контроля динамики адаптационных свойств организма в процессе НИЛТ; разработать структуру системы поддержки принятия решений для управления НИЛТ; провести апробацию предложенных способов и средств управления лазерной терапией на репрезентативных контрольных выборках больных сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, спектрального анализа, математической статистики, теории нечетких нейронных сетей и распознавания образов, экспертного оценивания и принятия решений. При разработке модуля нечеткого управления в качестве инструментария использовался Matlab 6.0 с графическим интерфейсом пользователя для NN — NNTool и со встроенным пакетом Fuzzy Logic Toolbox.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной: способ управления лазерным терапевтическим воздействием посредством управляющих команд, обеспечивающих снижение экспозиции и формируемых на основе контроля динамики изменения адаптационного статуса, определяемого посредством анализа микроциркуляций; способ синтеза признакового пространства по фрагментам фотоплетизмограммы в амплитудно-временном и амплитудно-частотном пространствах, отличающийся алгоритмом выделения анализируемых фрагментов из сигнала фотоплетизмограммы, алгоритмами сегментации фотоплетизмограммы и процедурами определения информативных признаков во временной и частотной областях; алгоритм поиска кодовых точек фотоплетизмограммы, осуществляющий сегментацию фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы, отличающийся тем, что базовой точкой является точка глобального максимума отсчетов фотоплетизмограммы, а для верификации кодовых точек используются три ступени, первая из которых основана на сравнении динамических диапазонов смежных кардиоциклов, вторая - на ретроспективном анализе предшествующих найденных кодовых точек, и третья - на временной селекции полученных кардиоинтервалов; способ вычисления S-параметра фотоплетизмограммы, описывающего структурные свойства фотоплетизмосигнала, заключающийся в сегментации фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы, выделение кодовых точек в каждом из выделенных кардиоциклов и вычислении разности площадей фигур, задаваемых кодовыми точками фотоплетизмограммы; модуль нечеткого управления, позволяющий осуществлять управление лазерной терапией на основе данных, полученных на нечетких шкалах, отличающийся адаптируемой к исходному адаптационному статусу пациента структурой фуззификатора, в состав которой включен блок коммутации функций принадлежности, который включает блок памяти текущего состояния адаптационного статуса и схему выбора кортежа функций принадлежности, реализующую интерактивный алгоритм определения перехода в более высокий по напряженности регуляторных систем адаптационный статус.

Практическая значимость и результаты внедрения. Разработана система поддержки принятия решений при НИЛТ, позволяющая по показаниям фотоплетизмосигнала оценивать изменения адаптационного статуса организма, вызванные лазерным излучениям, и принимать адекватные решения по управлению интенсивностью лазерного излучения, направленному на усиление терапевтического эффекта

Программные средства ориентированы на практическое здравоохранение и реализуют алгоритмы управления, способствующие повышению эффективности НИЛТ.

Результаты исследований в виде методического, информационного и программного обеспечения апробированы в отделении сосудистой хирургии Областной клинической больницы г. Курска, используются в научных исследованиях кафедры сосудистой хирургии Курского государственного медицинского университета и внедрены в учебном процессе Курского государственного технического университета при подготовке специалистов по направлению 200300.68 - «Биомедицинская инженерия».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях: VIII, IX, X и XI Международных научно-технических конференциях «Медико-экологические информационные технологии» (Курск, 2005, 2006, 2007, 2008); XIV Российской научно-технической конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 2007); 8-й Международной конференции «Оптико-электронные приборы и устройства в системах распознавания образов, обработки изображений и символьной информации» (Распознавание-2008) (Курск, 2008); XIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и образовании» (Рязань, 2008);. XIV Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 3 статьи в журналах, входящих в перечень периодических научных изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Личный вклад автора. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, в [1], [9], [13] и [14] автором предложены структуры модулей нечеткого вывода и алгоритмы их обучения, предназначенные для контроля адаптационного статуса человека, в [2], [3], [7] автором исследуются модели нечетких нейронных сетей, предназначенных для контроля адаптационного статуса человека; в [5] и [6] соискателем предложен методика определения адаптационного статуса по объективным показателям, в [8] соискатель предложил способ преобразования нечетких данных в экспертных системах медицинского назначения, в [10], [12] автор исследовал динамику параметров фотоплетизмосигнала в процессе лазерной терапии.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 138 наименований. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков и 22 таблицы.

4.4. Выводы четвертой главы

1. Проведены статистические исследования влияния низкоинтенсивного лазерного инфракрасного излучения на параметры фотоплетизмограммы по трем выборкам, которые соответствовали трем фазам лазерной терапии. Результаты проверок выборок по фазам НИЛТ на однородность согласно критерия Уилкоксона показали, что нулевая гипотеза может быть отвергнута с максимальным уровнем значимости 0,0495.

2. Проведены статистические исследования качества классификации динамики адаптационного статуса организма в выбранном признаковом пространстве, которые показали приемлемое качество классификации динамики адаптационного статуса посредством разработанного нечеткого решающего модуля, что позволяет его рекомендовать для использования в автоматизированной системе управления лазерной терапией.

3. В результате клинических испытаний получены количественные результаты качества биоуправляемой лазерной терапии, которые показали, что разработанные способы, методы и алгоритмы управления терапевтическим воздействием могут быть рекомендованы для практического использования.

4. Использование методики пальцевой фотоплетизмографии в качестве мониторинговой системы во время выполнения физиотерапевтических процедур повышает качество выполняемого лечения, снижая количество отрицательных реакций на основе индивидуализации сеансов НИЛТ, в среднем, в 4. .5 раз.

5. Пальцевая фотоплетизмография в режиме прямого мониторирования может быть рекомендована в качестве диагностической методики, повышающей эффективность выполняемых физиотерапевтических процедур в широком диапазоне низкоинтенсивного лазерного излучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предлагаемая работа посвящена решению научных и практических задач, связанных с повышением качества низкоинтенсивной лазерной терапии путем разработки способов, алгоритмов и программно-технических средств, обеспечивающих управление процессами физиотерапевтических воздействий нзкоинтенсивным лазерным излучением на основе показателей динамики адаптационного резерва в условиях нечеткого представления исходных данных и диагностируемых классов.

В результате выполнения работы получены следующие основные результаты.

1. Разработан способ управления лазерным терапевтическим воздействием в процессе проведения физиотерапевтической процедуры НИЛИ, позволяющий осуществить подбор индивидуальных доз терапевтического низкоинтенсивного лазерного излучения, отличающийся формированием управляющих команд на основе контроля изменения структурных и спектральных свойств фотоплетизмосигнала.

2. Сформировано пространство информативных признаков, выделяемых из сигнала фотоплетизмограммы, позволяющее решать задачу управления лазерным терапевтическим воздействием в условиях ограничений на аппаратуру, время принятия решений и взаимодействия с испытуемым, и разработан способ синтеза признакового пространства по фрагменту фотоплетизмограммы в амплитудно-временном и амплитудно-частотном пространствах с использованием методов оконного преобразования Фурье сегментов фотоплетизмограммы, в рамках которого: разработан алгоритм поиска кодовых точек фотоплетизмограммы, осуществляющий сегментацию фотоплетизмограммы на кардиоинтервалы, отличающийся тем, что базовой точкой является точка глобального максимума отсчетов фотоплетизмограммы, а для верификации кодовых точек используются три ступени, первая из которых основана на сравнении динамических диапазонов смежных кардиоциклов, вторая — на ретроспективном анализе предшествующих найденных кодовых точек, и третья - на временной селекции полученных кардиоинтервалов; разработан алгоритм вычисления S-параметра фотоплетизмограммы, позволяющий определить один из информативных признаков в признаковом пространстве, основанный на сегментации фотоплетизмограмм на кардиоинтервалы и последующем вычислении фрагмента площади под графиком фотоплетизмограммы.

3. Предложена структура нечеткой нейронной сети, позволяющая генерировать управляющие команды для управления процессом лазерной терапии, отличающаяся тем, что при ее обучении она структурируется на два решающих модуля, причем первый модуль обучается автономно от всей сети в целом, после чего обучается вся сеть, а затем реализуется итерационный процесс коррекции параметров сети посредством модификации функций принадлежности фуззификатора в рамках которой: предложен фуззификатор нечеткого решающего модуля с адаптируемой структурой, отличающийся наличием блока коммутации функций принадлежности, в состав которого входит блок памяти текущего состояния адаптационного статуса и схема выбора кортежа функций принадлежности, реализующая интерационный алгоритм выбора функций принадлежности; предложен способ синтеза функций принадлежности для фуззификатора модуля нечеткого вывода, включающий пять этапов и позволяющий получить функции принадлежности для семимерного пространства информативных признаков для трех исходных классов адаптационного статуса.

4. Предложена структура системы поддержки принятия решений для управления процессом низкоинтенсивной лазерной терапией, включающая интерфейсный модуль, модуль записи фотоплетизмограммы, модуль сегментации фотоплетизмограммы, модуль вейвлет-анализа, модули выделения информативных признаков и модуль нечеткого вывода.

5. Проведена апробацию предложенного способа и средств управления лазерной терапией, которая показала, что использование фотоплетизмографии в качестве мониторинговой системы во время выполнения НИЛТ повышает качество выполняемого лечения, снижая количество отрицательных реакций, в среднем, в 4.5 раз.

1. А.с. 1484340 СССР, МКИ В5/04. Способ определения функциональной готовности спортсмена Текст. / БИ №21, 1989.

2. А.с. 1584906 СССР, МКИ В5/05. Устройство для оценки показателей, характеризующих состояние различных физиологических систем организма Текст. / БИ № 30, 1990.

3. Адаптация организма учащихся к учебным и физическим нагрузкам Текст. / Под ред. А.Г. Хрипковой, М.В. Антроповой; Науч.-исслед. ин-т физиологии детей и подростков, Акад. пед. наук СССР. -М.: Педагогика, 1982.-240 с.

4. Айвазян, С.А. Прикладная статистика. Основы эконометрики Текст. : учебник для вузов. В 2 т. Т. 1. Теория вероятностей и прикладная статистика / С.А. Айвазян, B.C. Мхитрян. 2-е изд., испр. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001.656 с.

5. Андрющенко, О.М. Использование моно- и комбинированной ЛТ в различных диапазонах длин волн для лечения нарушений сердечного ритма у больных ИБС Текст./ О.М. Андрющенко, А.И. Олесин, В.А. Максимов // Материалы междунар. конф.- 1992. С. 134-135.

6. Апанасенко, Г.Л. Охрана здоровья здоровых: некоторые проблемы теории и практики валеологии Текст./ Г.Л. Апанасенко // Диагностика, средства и практика обеспечения здоровья: сб. научных трудов. Вып. 1. Санкт-Петербург: Наука, 1993.

7. Арканникова, Г.А. Результаты применения магнито-лазерной терапии в условиях кардиологического отделения Текст./ Г.А. Арканникова, Л.И. Рудан, Е.А. Липницкая // Матер. II Всероссийской научно-практической конференции по МИЛ-терапии.- М., 1996. С.51-52

8. Асюленская, Л.В. Способ оценки адаптационных возможностей детского организма Текст. / Л.В. Асюленская, В.II. Самохвалоиа, Г.Н. Разживихина и др. // Вопр. охр. мат. и детства. 1989. - № 6. С. 50-54.

9. Ахлаков, М.К. Адаптационная регуляция человека в процессе трудовой деятельности (обзор литературы) Текст. / М.К. Ахлаков, А.С. Гаджиев // Медицина труда и промышленная экология. 1997. - № 5. С.21-24.

10. Бабаджанов, Б.Р. Использование гелий-неонового лазера для лечения гнойных ран Текст.: в 1 ч. / Б.Р. Бабаджанов, В.Р. Хусаинов, Ш.Н. Хаджиев и др. // Применение лазеров в хирургии и медицине. М., 1989. С.124-126.

11. Бабушкина, Г.В. Этапная комбинированная лазерная терапия при различных клинических вариантах ишемической болезни сердца Текст. / Г.В. Бабушкина, А.В. Картелишев. М.: НПЛЦ «Техника», 2003. 106 с.

12. Бабушкина, Г.В. Ишемическая болезнь сердца Текст. / Г.В. Бабушкина, А.В. Картелишев // Низкоинтенсивная лазерная терапия. М.: Фирма «Техника». С. 492-526.

13. Бабушкина, Г.В. Применение комбинированной лазерной терапии при ишемической болезни сердца Текст. / Г.В. Бабушкина, А.В. Картелишев // VII международная научно- практическая конференция по квантовой медицине. М., 2001. -декабрь. С. 83-85.

14. Баевский, P.M. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний Текст. / P.M. Баевский, А.П. Берсенева. М.: Медицина, 1997. 235 с.

15. Байбеков, И.М. Структурные изменения эндотелия и эритроцитов при внутрисосудистом лазерном облучении крови Текст. / И.М. Байбеков,

16. А.Х. Касымов, В.А. Хорошаев и др. // Морфологические основы низкоинтенсивной лазеротерапии. Ташкент: Изд-во Ибн Сины, 1991. С. 100115.

17. Беркинбаев, С.Ф. Инвазивная лазерная терапия острого инфаркта миокарда Текст. : автореф.дис. канд. мед. наук / С.Ф. Беркинбаев. М., 1988.21 с.

18. Боровиков, В. STISTICA. Искусство анализа данных на компьютере: Для профессионалов Текст. / В. Боровиков. 2-е изд. (+CD). - СПб.: Питер, 2003. 688 с.

19. Бриль, Г.Е. Молекулярные аспекты биологического действия низкоинтенсивного лазерного излучения Текст. / Г. Е. Бриль // Актуальные проблемы патологии. Саратов. - из-во Саратовского ун-та, 2001. С. 124— 136.

20. Бушов, Ю.В. Психофизиологическая устойчивость человека в особых условиях деятельности: оценка и прогноз Текст. / Ю.В. Бушов. -Томск., 1992. 176 с.

21. Васильев Н.В. Общие подходы к проблеме адаптации Текст.: в 2 т. / Н.В. Васильев, Т. И. Коляда // Современные проблемы изучения и сохранения биосферы. Живые системы под внешним воздействием. С.-Пб., 1992. С. 115-123.

22. Ведяев, Ф.П. Типологический анализ кардиогемодинамики у юношей и девушек в покое и в условиях эмоциогенного напряжения Текст.: в 16 т. / Ф.П. Ведяев, В.А. Демидов, Ю.Г. Гаевский // Физиология человека. -1990. -№ 6. С. 113-118.

23. Виру, А.А. Механизм общей адаптации Текст.: в 11 т. / А.А. Виру //Усп. Физиол. Наук. 1980. -№4. С. 27-46.

24. Гаркави, JI.X. Адаптационные реакции и резистентность организма Текст. / JI. X. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.А. Уколова. Р.-на-Д.: Изд. Ростовского университета, 1990. 224 с.

25. Гаркави, JI.X. Антистрессорные реакции и активационная терапия Текст. / Л. X. Гаркави. -М.: Имедис, 1998. 556 с.

26. Гаркави, Л.Х. Адаптационные реакции и резистентность организма Текст. / Л.Х. Гаркави.- Ростов-на-Дону, 1990. 224 с.

27. Гедымин, М.Ф. Об интегральной оценке функционального состояния организма Текст.: в 14 т. / М.Ф. Гедымин, Д.К. Соколов, И.С. Кандрор // Физиология человека, 1988. - №6. С. 957-963.

28. Гичев, Ю.П. К вопросу о нормологии в связи с проблемой оценки адаптивных перестроек организма Текст. / Ю.П. Гичев // Физиология человека. 1990. - № 5. С. 82-87.

29. Глобин, В.И. Управление жизненными ресурсами человека на основе многокритериальной оптимизации Текст./ В.И. Глобин, Ю.И.Карташев // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2001. №7.

30. Гомеостаз на различных уровнях организации биосистем Текст./ Ред. В.Н.Новосельцев. Л., 1991. 232 с.

31. Гомжина, О.Н. МИЛ-терапия при лечении в санаторно-курортных условиях больных, перенесших инфаркт миокарда Текст. / О.Н. Гомжина, А.Я. Гомжин, С.Н. Ревенко // Труды V Всероссийской научно-практической конференции по квантовой медицине.- М.,1999. С.67

32. Горизонтов, Д.А. Гомеостаз, его механизмы и значение Текст./ Д.А. Горизонтов // Гомеостаз.- М.: Медицина, 1976. С. 5-23.

33. Гостищев, В.К. БЛОК в комплексном лечении хронического остеомиелита Текст.: в 1 ч. / В.К. Гостищев, В.А.Вертьянов, Л.О. Шкраб и др. // Тез. Междун. Конф. «Новое в лазерной медицине и хирургии». -Переславль-Залесский, 1990. С. 17-18

34. Гринченко, С.Н. Механизмы живой клетки: алгоритмическая модель Текст./ С.Н. Гринченко, С.Л. Загускин. М., Наука, 1989. 232с.

35. Девятков, Н.Д. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности Текст. / Н.Д. Девятков, М.Б. Голант, О.В. Бецкий. М.: Радио и связь. 1991. 168с.

36. Дзюблик, А.Я. Низкоэнергетическая лазерная терапия в лечении больных хроническим бронхитом Текст. / А.Я. Дзюблик, И.В. Кулик, В.Н. Пилипчук // Применение лазеров в хирургии и медицине: в 1 ч. М., 1989. С.291-292.

37. Диагностика функции сосудистого эндотелия у больных с сердечнососудистыми заболеваниями Текст.: метод. указания Самарский государственный аэрокосмический университет / Лебедев П.А., Калакутский Л.И., Власова С.П., Горлов А.П. Самара, 2004. 18 с.

38. Дикая, Л.Г. Оператор в экстремальных условиях Текст. / Л.Г. Дикая, В.В. Суходеев // Исследование структуры активационного компонента деятельности оператора . -М., 1983. №1. С.33-43.

39. Дмитриева, Н.В. Развитие системного подхода в физиологии Текст. / Н.В. Дмитриева, О.С. Глазачев // М., ВИНИТИ. 1999. Сер. «Информационные системы». -№6.С. 117-121.

40. Дьяконов, В.П. MATLAB 6/5 SP1/7/7 SP1/7 SP2 + Simulink 5/6. Инструменты искусственного интеллекта и биоинформатики Текст./ В.П. Дьяконов, В.В. Круглов. -М.:СОЛОН-ПРЕСС, 2006. 456 с.

41. Загускин, С.Л. Лазерная и биоуправляемая квантовая терапия Текст./ С.Л. Загускин, С.С. Загускина. М.: «Квантовая медицина», 2005. 220с.

42. Закономерности развития качественно отличающихся общих неспецифических адаптационных реакций организма Текст./ Диплом на открытие №158.

43. Зырянов, Б.Н. Низкоинтенсивная лазерная терапия в онкологии Текст. / Б.Н. Зырянов, Б.А. Евтушенко, З.Д. Кицманюк . Томск, 1998.

44. Илларионов, В.Е. Основы лазерной терапии Текст. / В.Е. Илларионов. М.: Изд. «Респект», 1992. 126 с.

45. Илюхин, В.А. Физиология человека. Т. 12. Комплексный подход к изучению адаптивных системных реакций и функциональных состояний человека Текст./В.А. Илюхин, С.Г. Данько. 1996. -№1. С.25-37.

46. Инюшин, В.М. Биостимуляция лучом лазера и биоплазма Текст./

47. B.М. Инюшин, П.Р.Чекуров; Казахстан.- Алма-Ата, 1975. С. 97. 118 с.

48. Казин, Э.М. Автоматизированные системы в комплексной оценке состояния здоровья и адаптационных возможностей человека Текст. / Э.М. Казин, А.Д. Рифтин, А.И. Федороф, В.А. Панферов, Ю.П. Шорин // Физиология человека. -1990. Т. 16. № 3. С.94-100.

49. Казин, Э.М. Использование автоматизированных программ для комплексной автоматизированной оценки индивидуальных адаптивных возможностей организма Текст. / Э.М. Казин, Г.А. Кураев, Ю.П. Шорин,

50. C.Б. Лурье // Физиология человека. 1993. № 3. С. 88-93.

51. Казин, Э.М. Автоматизированная оценка адаптивных возможностей организма у лиц с различным морфотипом Текст. / Э.М. Казин, Ю.П. Шорин, С.Б. Лурье и др. / Физиология человека. 1992. - № 1. С. 97-101.

52. Казначеев В Л. Адаптация и конституция человека. Новосибирск, 1986. 148 с.

53. Казначеев, В.П. Современные аспекты адаптации Текст. / В.П.Казначеев. Новосибирск: Наука, 1980. 188с.

54. Капустина, Г.М. Пути индивидуального подбора доз внутривенной лазерной терапии Текст. / Г.М. Капустина, Н.И. Сюч, B.JI. Наминов и др. // Совр. возм. лазерн. тер. — Матер. XIV научно-практич. конф. Великий Новгород, Калуга, 2004. С. 52-62.

55. Карпман, B.JI. Исследования физической работоспособности у спортсменов Текст. / B.JI. Карпман. М.: Физкультура и спорт, 1974. 95 с.

56. Карташев, IO.JI. Индекс индивидуального здоровья как показатель эффективности управления его качеством Текст. / Ю. JI. Карташев// Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2006. № 7.

57. Карташев, Ю.И. Поведение человека как обобщенный показатель развитости ресурсов фенотипической адаптации Текст. / Ю. JI. Карташев // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. № 7.

58. Карташев, Ю.И. Ресурсы фенотипической адаптации человека и формулировка целей в задаче управления здоровьем Текст. / Ю. JI. Карташев // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. №11.

59. Картелишев, А.В. Технологии этапной комбинированной магнитолазерной терапии в комплексном лечении психосоматических расстройств Текст./ А.В. Картелишев, Г.П. Колупаев, А.Р. Евстигнеев, Н.Д. Лакосина. Калуга: Изд. «ротор-ПРЕСС», 2005. 68 с.

60. Кару, Т.И. Фотобиология низкоинтенсивной лазерной терапии Текст./ Т. И. Кару // Итоги науки и техники, сер. физ. основы лазер, и пучков, технол. ВИНИТИ, 1989. С.44-84.

61. Клебанов Г.И. Первичные и вторичные молекулярно-клеточные механизмы квантовой терапии оптического диапазона спектра Текст. / Г. И. Клебанов // Проблемы физической биомедицины. Саратов, 2003. С.42-52.

62. Козлов, В.И. Лазеротерапия Текст. / В.И. Козлов, В.А. Буйлин. -М.: Изд. «Астр», 1993. 56 с.

63. Кореневский, Н.А. Проектирование нечетких решающих сетей настраиваемых по структуре данных для задач медицинской диагностики Текст. / Н.А. Кореневский // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2005. Т. 4. №1. С. 12-20.

64. Корольков, А.А. Философские проблемы теории нормы в биологии и медицине Текст. / А.А. Корольков, В.П. Петленко. М.: Медицина, 1977. 391 с.

65. Круглов, В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика Текст. / В.В. Круглов, В.В. Борисов. -2-е изд., стереотип. М.: Горячая линия - телеком, 2002. 382с.

66. Кузмичева, В.А. Физическая медицина Текст. В 5 т. Т. 1 и 2 / В.А.Кузмичева, М.А. Каплан, Г.В.Чернова. 1996. С. 23-24.

67. Леднев, В.В. Биоэффекты слабых комбинированных, постоянных и переменных магнитных полей Текст. / В. В. Леднев // Биофизика, 1996. -Т.41. №1. С.224-232.

68. Леонтьева, Г.В. Механизм и гистофункциональные проявления компенсаторной адаптации и дезадаптации при воздействии низкоинтенсивной лазеротерапии Текст. / Г.В. Леонтьева, С.Д. Красова-Владивосток, 1994. 75с.

69. Лешаков, С.Ю. Клинико-генетические аспекты терапевтической эффективности низкоэнергетической гелий-неоновой лазеротерапии у больных ИБС Текст.: автореф. дис. . канд. мед. наук/ С.Ю. Лешаков. -М.,1988. 19 с.

70. Лихницкая, И.И. Адаптация человека. Работоспособность индустриальных рабочих средней полосы СССР и критерии ее определения Текст./ И.И.Лихницкая, Е.И. Чудновская, Н.А. Доронина, В.Л. Шкулов. -Наука. Лен. отд., 1972. С. 197-207.

71. Малиновский, Е.Л. Тест-прогнозирование индивидуальной реакции больных на курсовую низкоинтенсивную лазерную терапию Текст. Т. 10. / Е.Л. Малиновский, А.В. Картелишев, А.Р. Евстигнеев // Ж. Лазерн. мед. — 2006. С. 14-21.

72. Малов, А.Н. Физические основы лазерной терапии Текст./ А.Н. Малов, С.Н. Малов, В.В. Черный. Иркутск: ИФ ИЛФ СО РАН, 1997. - №2. 46 с.

73. Медведев, В.И. Устойчивость физиологических и психологических функций человека при действии экстремальных факторов Текст./ В.И. Медведев. Л.:Наука, 1982. -104 с.

74. Медик, В.А. Медицинская статистика в медицине Текст.: учеб. Пособие /В.А. Медик, М.С. Токмачев.- М.: Финансы и статистика, 2007. 800с.

75. Меерсон, Ф.З. Адаптационная медицина: защитные перекрестные эффекты адаптации Текст./ Ф.З. Меерсон. М., 1993. 421 с.

76. Меерсон, Ф.З. Адаптационная медицина: концепция долговременной адаптации Текст./ Ф.З. Меерсон. М.: Дело, 1993.

77. Меерсон, Ф.З., Пшенникова, М.Г. Адаптация к стрессорным ситуациям и физическим нагрузкам Текст./ Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова. -М.: Медицина, 1988. 256 с.

78. Мельников, А.Х. Очерки интегральной диагностики Текст./ А.Х. Мельников. Тула, 1997. 175 с.

79. Михайлов, В.М. Вариабельность ритма сердца. Опыт практического применения метода Текст./ В.М. Михайлов. Иваново, 2000. 200 с.

80. Мокухин, А.С. Характеристика функциональных резервов человека Текст./ А.С. Мокухин / Проблемы резервных возможностей человека. М., 1982. С. 43-50.

81. Мошкевич, B.C. Фотоплетизмография Текст./ B.C. Мошкевич. -М.: Медицина, 1970. 154 с.

82. Муха, Ю.П. Структурно-топологическая модель функции адаптации и оценка качества адаптации Текст. / Ю.П. Муха, А.В. Бугров // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. — 2007. №5. С. 29-36.

83. Омельченко, В.П. Практикум по медицинской информатике Текст. : учеб. пособие / В.П. Омельченко, А.А. Демидова // Ростов-на-Дону. Докл. «Феникс», 2001. 304 с.

84. Основы проектирования автоматизированных систем анализа медико-биологических сигналов Текст./ В.В.Губанов, JI.B. Ракитская, С.А. Филист. ГУИПП «Курск». - Курск, 1997. 134 с.

85. Основы психофизиологии Текст.: учебник/ Отв. ред. Ю.И. Александров.- М.; ИНФРА.- М.,1997. 432 с.

86. Осовский, С. Нейронные сети для обработки информации Текст./ С. Осовский; пер. с польского И.Д. Рудинского.- М.: Финансы и статистика, 2002. 344 с.

87. Пайяр, Ж. Применение физиологических показателей в психологии Текст./ Ж. Пайяр/ Экспериментальная психология. М.: Прогресс, 1975. 175 с.

88. Палеев, Н.Р. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней Текст./ Н.Р. Палеев, И.М. Каевицер. М.: Медицина, 1975.

89. Пат. 2013990 Российская Федерация. Способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы Текст. БИ №11, 1994.

90. Пат. 2020864 Российская Федерация. Способ определения функциональных возможностей человека Текст. БИ № 19, 1994.

91. Пат. 2028078 Российская Федерация. Устройство для контроля и коррекции функционального состояния человека Текст. БИ№4, 1995.

92. Пат. 2036605 Российская Федерация. Способ комплексной функциональной диагностики физического состояния спортсмена Текст. -БИ№ 16, 1995.

93. Пат. 2127617 Российская Федерация МКИ A61N5/06. Способ прогнозирования эффективности лазерной терапии Текст. Заявка 95111768/14, 07.07. 1995. Опубликовано: 20.03. 1999.

94. Петленко, В.П. Философские основы теории адаптации в медицине Текст./ В.П. Петленко, И.А. Сапов // Военно-медицинский журн. -1980.-№ 6. С. 12-17.

95. Попова Е.И. Функциональные преобразования мозга человека при эмоциональной саморегуляции с биообратной связью Текст. Т.82 / Е.И. Попова, В.Ф. Михеев, В.Т. Шуваев, А.А. Ивонин // Физиол. журнн. им. Сеченова. 1996. - №2.

96. Практикум по нормальной физиологии: учеб. пособие Текст./ Авт. кол. Под ред. Н.А. Агаджаняна. -М.: Изд-во РУДН., 1996. 339 с.

97. Пронин, Т.В. Регистрация и обработка медицинских сигналов в операционной системе Windows в реальном времени с использованием аналогового интерфейса L-Card Текст./ Т.В. Пронин, А.Е. Белозеров, А.А. Кузьмин//Медицинская техника. Москва, 2008. №2. С.4 7.

98. Разоренов, Г.И. Автоматизированная количественная оценка и анализ состояния организма (медицинская статусметрия) Текст./ Г.И. Разоренов, Г.А. Поддубский. Л., 1986. 32 с.

99. Рифтин, А.Д. Модель распознавания функционального состояния организма на основе математического анализа сердечного ритма Текст. Т. 16 / А.Д. Рифтин/ Физиология человека. 1990. - № 3. С.165-172.

100. Рифтин, А.Д. Оценка функциональных резервов организма на основе анализа сердечного ритма по результатам пробы с дозированной физической нагрузкой Текст. Т. 17 / А.Д. Рифтин / Физиология человека. -1991. -№> 6. С.133-137.

101. Рутковская, Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы Текст. / Д. Рутковская, М. Пилиньский, JI. Рутковский; пер. с польск. И.Д. Рудинского. М.: Горячая линия Телеком, 2004. 452 с.

102. Селье, Г. Очерки об адаптационном синдроме Текст./ Г. Селье. -М.: Медгиз, 1960. 254 с.

103. Сломим, А.Д. Физиологические адаптации и поддержание вегетативного гомеостаза Текст./ А.Д. Сломим / Физиология человека. -1982.-№3. С. 355-361.

104. Современные возможности лазерной терапии Текст./ Под. Ред. В.Н. Уральского, А.Р. Евстигнеева, А.В. Картелишева// Мат. XIV научно-практич. конф. Калуга: Изд. АКФ «Политоп», 2004. 234 с.

105. Соколова, И.В. Основы механизма пульсовой гемодинамики и его уточнение за счет введения активной диастолической деятельности миокарда Текст./ И.В. Соколова// Биомедицинские технологии и радиоэлектроника, 2001. № 5-6. С. 53-61.

106. Физиология адаптации Текст.: руководство по физиологии. JL, 1986. 650 с.

107. Физиология человека. В 3 т. Т.2.: Пер. с англ./Под ред. Р. Шмидта иГ.Тевса.-М.: 1996. 313с.

108. Френкель, И.Д. Общие закономерности действия на организм лечебных физических факторов Текст./ И.Д. Френкель, С.М.Зубкова/ Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры.-1987-№5. С. 5-10.

109. Хайкин, С. Нейронные сети: полный курс Текст.: пер. с англ./ С. Хайкин. М.: ООО «И.Д. Вильяме», 2006. 1104 с.

110. Халед Абдул, Р.С. Метод синтеза модуля нечеткого вывода для трехмерного признакового пространства Текст. Т. 13/ Р.С. Халед Абдул, С.А. Филист // Вестник новых медицинских технологий. Тула, 2006. - №2. С. 55-56.

111. Царегородцев, Г.И. Философские проблемы теории адаптации Текст./Г.И. Царегородцев. М.: Наука, 1975. 282 с.

112. Чернух, A.M. Микроциркуляция Текст./ A.M. Чернух, П.Н.Александров, О.В. Алексеев. М.: Медицина, 1984. 432 с.

113. Шелыгина, М.Н. Применение лазеров в хирургии и медицине. 4.1. Применение внутривенной лазеротерапии в комплексном лечении острых пневмоний Текст./ М.Н. Шелыгина, И.А. Зарембо М., 1989. С.335-337

114. Gritten, Ch. Le Laser on medicine phesique et tn rhumatologie Текст./ Ch. Gritten, P. Franchimout // Rew. Med.Liege.- 1987. -Vol. 42, -№ 6. P. 230-234.

115. Liboff, A.R. Geomagnetic ceclotron resonance in living system Текст./ A.R. Liboff// J. Biol. Phys, 1985, 12. . 99-102.

116. Meech, R.W. Calcium influx induced a post-tetanic hyper polarization in Aplysia neurons Текст./ R. W. Meech /Сотр. Biochem. Physiol. 1974. V48a. -№3. P. 387-395.

117. Rasmussen, H. Calcium ion a synergic and mercurial but minatory messenger Текст./ H. Rasmussen /Calcium biol. syst. Proc. 67-th Annu. Meet. Fed. Amer. Soc. Environ. Biol. — N. Y., London, 1985. P. 13-22.

118. Schwartz, S. Clinical applications of carotid sinus nerve stimulation Текст./ S. Schwartz// Cardiovasc.Clin.- 1970.- №1. P. 207-211. P.108.