автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.17, диссертация на тему:Разработка научных основ и практическая реализация биотехнических измерительно-вычислительных систем анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы
Автореферат диссертации по теме "Разработка научных основ и практическая реализация биотехнических измерительно-вычислительных систем анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы"
ч »>чЧ
На правах рукописи
/
Коротков Константин Георгиевич
РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ БИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНО-
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ АНАЛИЗА ГАЗОРАЗРЯДНОГО СВЕЧЕНИЯ, ИНДУЦИРОВАННОГО ОБЪЕКТАМИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
Специальность: 05.11.17 - Медицинские приборы и системы
АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Санкт-Петербург 1999
Работа выполнена в Санюг-Петербургском государственном институте точной механики и оптики (Технический Университет).
Научный консультант:
заслуженный деятель науки и техники, доктор технических наук, профессор Попечителев Е.П.
Официальные оппоненты:
Доктор физико-математических наук, профессор Фотиади А.Э. Доктор технических наук, профессор Полонников Р.И. Доктор медицинских наук, профессор Пономаренко Г.Н.
Ведущая организация: АООТ НПП
«Радар - ММС - Микроэлектронные Медицинские Системы»
Защита диссертации состоится " ¿С " О / 2000 г в ■Ю часов на заседании диссертационного совета Д 063.36.09 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета (ЛЭТИ) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан «¿¿»декабря 1999 г.
Ученый секретарь диссертационного совета А > Юлдашев З.М.
Р 3 Ч С) с ь у
/ ЧУ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Диагностические исследования являются важнейшим словием проведения терапии как с точки зрения выбора наиболее эффективных редств лечения, так и для контроля за реакцией больного с учетом многообразия оздействующих факторов окружающей среды.
Используемые в медико-биологической практике диагностические методы, ри их многочисленных преимуществах, имеют и ряд существенных ограничений: ольшинство из них отражают состояние отдельных органов и систем организма; в екоторых из них используются интенсивные излучения и поля, что ограничивает астоту их применения; как правило, они требуют больших капиталовложений и ксплуатационных затрат; немногочисленны методы динамического контроля со-тояния организма в процессе проводимой терапии. Возрастают требования к ква-ификации персонала при росте вероятности ошибки субъективных диагностиче-ких выводов. Поэтому для решения широкого класса медико-биологических задач (еобходима разработка простых в применении, неинвазивных, надежных авто-(атизированных систем динамической оценки функционального состояния орга-шзма и, в частности, методов скрининг-контроля при проведении диспансериза-!,ии широких масс населения с выявлением групп риска по различным нозологиче-:ким формам. При этом принципиальное значение приобретает разработка новых грограммно-аппаратных методов исследования.
Среди методов оценки состояния уже более столетия известен эффект визуа-1изации состояния объектов в электромагнитном поле (ЭМП), носящий имя отечественных исследователей супругов С.Д. и В.Х. Кирлиаи. Многочисленные экспериментальные исследования показали перспективность применения этого эффекта зля исследования психофизиологических характеристик человека и динамики их изменения. В то же время эффект Кирлиан до сих пор внедрен в практику из-за от-:утствия единого понимания базовых принципов формирования изображений, репрезентативных методик и удобной аппаратуры для клинического применения. Подобное положение, даже при наличии широкого интереса и отдельных положительных результатов, препятствовало внедрению метода в практику медико-биологических исследований. Для его практического применения необходимо было разработать научные основы и практические принципы регистрации и анализа газоразрядного свечения биологических объектов (БО).
Таким образом, актуальность настоящей работы обусловлена следующими факторами:
1.Необходимостью развития новых методов экспресс-диагностики текущего состояния, выявления патологических процессов на ранней стадии заболевания, а также динамического слежения за состоянием БО и, прежде всего, человека, в процессе и в результате оказываемого воздействия, в частности, проводимой терапии
2.Необходимостью выявления базовых физических процессов, протекающих в ходе взаимодействия исследуемого объекта с электромагнитным полем и носителем информации в процессе визуализации с использованием газового разряда.
3.Необходимостью создания репрезентативной практической методики, базирующейся на методе Газоразрядной Визуализации.
Целью работы является разработка в целях медико-биологического и эколога ческого мониторинга научных основ и аппаратурной реализации способа исследовг ния функционального состояния биологических объектов, позволяющего извлекат информацию об их функциональном состоянии и реакции на воздействия путе: компьютерной обработки и анализа характеристик свечения газового разряда, ра; вивающегося вблизи поверхности БО при стимулировании последнего импульсам электромагнитного поля.
Задачи работы, связанные с решением поставленной цели:
• Анализ состояния исследований в области теоретико-экспериментального обоснования и практических приложений эффекта Кирлиан.
• Исследование физических процессов, протекающих при формировании газоразрядного свечения, индуцированного БО в ЭМП высокой напряженности; оценка роли различных факторов в формировании наблюдаемых газоразрядных свечений, индуцируемых БО.
• Исследование каналов взаимодействия БО с газовым разрядом; влияния процесса измерения на объект; процесса отражения информации о состоянии объекта при посредстве газового разряда, введение принципов и критериев классификации и количественной оценки формирующихся изображений.
• Разработка принципов построения измерительно-вычислительных систем компьютерного анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы в электромагнитных полях. Создание алгоритмов извлечения информации и программной обработки пространственно-амплитудных фрактальных изображений.
• Развитие математических принципов многофакторной оценки газоразрядных изображений на базе автоматизированной самообучающейся интеллектуальной системы многопараметрических информационных баз данных, в частности, методов анализа фрактальной динамики газоразрядных изображений.
• Развитие методик применения разработанных систем для анализа состояния различных биологических объектов.
• Обоснование и экспериментальное подтверждение перспективности применения развитых принципов при решении задач медико-биологического и экологического мониторинга и внедрение их в экспериментальную и клиническую практику.
Объектом исследования настоящей работы являются процессы отражения информации о состоянии БО в характеристиках газоразрядного свечения, индуцированного исследуемым объектом в ЭМП высокой напряженности и методы извлечения информации путем компьютерной обработки двумерных фрактальных изображений.
Предметом исследования являются физические процессы развития газового разряда, инициированного и модулированного за счет поверхностных и объемных свойств исследуемого объекта и методы математического преобразования и интерпретации информации, получаемой в результате визуализации газоразрядного свечения, для медико-биологических приложений.
На защиту выносятся следующие научные положения:
1. Концептуальный подход к исследованию биологических объектов путем компьютерной обработки и анализа характеристик свечения газового разряда, индуци-
рованного объектами биологической природы в электромагнитных полях высокой напряженности.
2. Комплекс представлений о влияния биологического объекта на характеристики газового разряда с учетом модельных представлений теории газоразрядных процессов, физической электроники, гидродинамики, теплофизики.
3. Результаты экспериментальных исследований и их интерпретации, подтвердивших эффективность использования разработанных общей методологии, методов и средств исследования БО с применением разработанных подходов.
Научная новизна работы заключается в создании нового научного направления: диагностика и мониторинг состояния БО на базе регистрации и компьютерного анализа параметров газоразрядного свечения, индуцированного БО в электромагнитном поле высокой напряженности в целях медико-биологической и экологической практики. В отличие от известных методов медицинской визуализации, формирующиеся изображения представляют собой пространственно-амплитудные фрактальные образы, параметры которых зависят от функционального состояния биологического объекта.
Научная новизна подтверждается следующими научными результатами:
1. Предложен и научно обоснован новый подход к оценке функционального состояния и слежению за динамикой его изменений под влиянием внешних факторов путем системного анализа комплексных параметров индуцированного биологическим объектом газоразрядного свечения.
2. Исследована природа физических процессов формирования изображений при газовом разряде и выявлены оптимальные условия их реализации.
3. Исследована структура каналов взаимодействия БО с электромагнитным полем, газовым разрядом и системой преобразования информации, что позволило выделить основные признаки БО, оказывающие влияние на параметры визуализации.
4. Развиты математические модели микроскопических процессов, определяющих основные особенности процесса визуализации: в газовой фазе, на поверхностях электродов визуализации, на поверхности исследуемого объекта, в объеме жидкофазного объекта, находящегося в ЭМП высокой напряженности.
5. Предложен и экспериментально обоснован комплекс параметров, описывающих геометрические, структурные, яркосткые, фрактальные, энергетические характеристики ГРВ-грамм.
6. Создан метод анализа фрактальной динамики матриц данных, позволяющий решать задачи автоматизированной классификации газоразрядных изображений.
Практическая значимость работы заключается в том, что на основании общего подхода, методов и средств, изложенных в диссертации, разработан и внедрен в медико-биологическую практику новый класс биотехнических комплексов: измерительно-вычислительных системы регистрации, обработки и анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы в электромагнитных полях высокой напряженности и отражающего состояние этого объекта. Практическую значимость имеют:
1. Комплекс моделей и методов анализа и сравнительной оценки параметров изображений по совокупности их характеристик, а также критерии классификации состояний объектов на базе проводимого анализа.
, 2.. Основные алгоритмические принципы цифровой обработки газоразрядн изображений, принципы построения программного и метрологического обеспечени
3. Специализированный программный комплекс обработки и анализа газоразрядных изображений.
4. Прибор для исследования газоразрядных характеристик БО, внедренный в медико-биологическую практику.
5. Самообучающаяся интеллектуальная система обработки и классификаци изображений на базе нечетко структурируемых информационных баз данных коь плексных параметров газоразрядных изображений.
6. Введенные в работе научные термины: метод Газоразрядной Визуализации ГРВ, ГРВ-1рафия для идентификации метода графической регистрации и ГР1 грамма для описания самого изображения.
2х Базовые методики практических приложений метода ГРВ в различных областях медико-биологической практики с рекомендациями по практическому применению в конкретных областях:
• при исследовании жидкофазных объектов: микробиологических культур, образ' цов крови, слюны, биологически-активных жидкостей, воды;
• при исследовании растительных объектов;
• при экспресс-диагностике психофизиологического состояния человека на раз личных этапах жизнедеятельности для выявления патологических состояний н< ранних стадиях;
• при мониторинге состояния БО в реальном масштабе времени.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что развиты! метод является одним из перспективных инструментальных методов, позволяющие оценивать функциональное состояние организма. Как показали развитые пракгаче ские приложения, преимущества его состоят в следующем: объективность инфор мации - независимость от навыков и опыта конкретного пользователя; неинвазив ность, безопасность и полная стерильность; возможность слежения за развитиеь процессов в реальном масштабе времени, сопоставления структурных, функцио нальных и временных процессов в организме; методическая простота и удобство отсутствие каких-либо особых требований к помещению, условиям окружающю среды, квалификации исполнителя; при исследовании состояния человека снята информации только с конечностей пациента; наглядность н интерпретируемост получаемых результатов, удобство их хранения и обработки; относительно невы сокая стоимость аппаратуры и возможности ее широкого практического внедрения
Результаты диссертации использованы для решения широкого круга пробле1 в медицине, биологии, экологии, спорте. Научное и практическое значение имеют аппаратура, методики, методы и средства цифровой обработки изображений газе разрядного свечения, автоматизированные системы получения, оценки и интерпрс тации информации.
Достоверность полученных результатов обеспечена теоретическими и эк< периментальными обоснованием выдвинутых положений, систематической прс веркой полученных теоретических результатов оригинальными экспериментам ными данными, сравнительным анализом результатов, полученных новыми и трг дициоиными методами, проведением лабораторных и клинических исследований
использованием метрологически поверенной стандартной аппаратуры, а также большой статистической выборкой исследуемого материала и корректными способами его статистического анализа с использованием современных методов..
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены в период 1985-1999 гг. на 40 конференциях и семинарах в России и за рубежом. Среди них: Всесоюзные и Международные конференции: "Человеко-машинные системы" (Таганрог 1989); "Экоэнергетика, здоровье человека" (Сочи 1991); Конгресс по профилактической медицине (С-Пб, 1995); «Фундаментальная наука и альтернативная медицина» Пущино 1997; «Биомедприбор-98» (Москва 1998); «Проблемы инструментальной оценки состояния с помощью компьютерных систем» (Москва, 1999); конф. поев. 150-летию И.П. Павлова (СПб, 1999).; "Безопасность и экология Санкт-Петербурга" (СПб, 1998, 1999); Зарубежные Конгрессы: Шри-Ланка 1995, 1998; Дюссельдорф 1995; Хельсинки 1996, 1998; Индия 1998; Бразилия 1999; Латвия 1998, 1999; Израиль 1999; Голландия 1999. Семинары в МГУ, 1997, в Университетах городов Вичита, Куопио, Лима, Мельбурн, Мехико, Оорус, Портланд, Чикаго, Лондон, 1996-1999 и получили положительную оценку.
На основе полученных результатов создана диагностическая и лечебная аппаратура, разрешенная к применению Комитетом по Новой Медицинской Технике МЗ РФ (май-декабрь 1999). Разработанная медицинская аппаратура сертифицирована и выпускается серийно, внедрена в медицинских и исследовательских центрах России, Англии, Германии, Индии, Словении, США, Финляндии, Швеции.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 70 опубликованных научных работах, из них 2 монографии, 27 научных статей, 10 авторских свидетельств, 31 тезисов конференций. Во всех работах, выполненных с соавторами, автору принадлежит постановка задачи, концепция основных методов и средств проведения исследований, анализ полученных результатов. Автор непосредственно принимал участие во всех проведенных исследованиях.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 7 глав, заключение, список литературы, включающий 293 наименования, в том числе 70 работ автора. Основная часть работы изложена на 205 страницах машинописного текста. Работа содержит 69 рисунков и 13 таблиц.
Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту, заслуженному деятелю науки и техники, доктору технических наук, профессору Попе-чителеву Е.П. за консультации в процессе подготовки работы, заслуженному деятелю науки и техники, доктору технических наук, профессору Дульневу Г.Н. и докторам медицинских наук Александровой P.A., Бундзену П.В., Крашенюку А.И., Кукуй Л.М. за консультации, поддержку и помощь при проведении работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность исследования, определены цели и задачи работы, объект и предмет исследования. Сформулированы научные результаты и положения, выносимые на защиту, определены их научная новизна и практическая значимость, приведены сведения об апробации и внедрении работы.
В первой главе проводится анализ современного состояния проблемы экспресс-диагностики и мониторинга текущего состояния БО, и, прежде всего челове-
ка, выбран объект исследования, проведен анализ имеющихся в литературе дан ных, в частности, проанализированы существующие представления о физически процессах, приводящих к формированию газоразрядного изображения, на основа нии чего сформулирована проблема исследования и намечены основные пути е решения.
Принцип формирования изображений заключается в следующем (рис.1). Г/ жду исследуемым объектом 1 и диэлектрической пластиной 2, на которой размен ется объект, подаются импульсы напряжения от генератора электромагнитного по 5, для чего на обратную сторону пластины 2 нанесено прозрачное токопроводяш покрытие. При высокой напряженности поля в газовой среде пространства конта» объекта 1 и пластины 2 развивается лавинный и/или скользящий газовый разр (ГР), характеристики которого определяются свойствами объекта. Свечение разря с помощью оптической системы и ПЗС-камеры 3 преобразуется в видеосигналы, I торые записываются в виде одиночных кадров (ГРВ-грамм) или АУ1-файлов в бл памяти 4, связанный с процессором обработки видеокадров 6. Процессор обработ представляет собой специализированный программный комплекс, который позво; ет вычислять комплекс параметров и на их основе делать определенные диагност ческие заключения.
При всем многообразии конкретных технических решений сущность процесса визуализации может быть сведена к некоторой теоретической схеме (рис.2). Первичным процессом является процесс Рв взаимодействия ЭМП с объектом исследования (набор свойств объекта отражает множество {Х}бо. а набор параметров ЭМП - множество {Х}пп), в результате которого происходит искажение ЭМП за счет поверхностных и объемных свойств объекта и при определенной напряженности ЭМП возникает эмиссия поверхностью объекта заряженных частиц, участвующих в инициировании начальных фаз газового разряда {Х}гр. Газовый разряд в свою очередь может влиять на состояние объекта, вызывая вторичные эмиссионные, деструктш ные и тепловые процессы. Таким образом, в процессе газоразрядной визуализаци формируется некоторая последовательность информационных преобразований, кс торую можно представить в виде условной схемы (Рис.2): состояние БО характер!
Рис. 1. Схематическое изображение устройства для ис следования ГРВ характеристик пальцев рук {по заявке » 96110649)
1 - объект исследования; 2 - прозрачный электрод; 3 - оптическая система; 4 - ьидеопрбойрвэователь; 5 - электронные блоки.
уется комплексом параметров (множество {Х}бо)> в котором определяющую роль : точки зрения процесса ГРВ играют физико-химические и эмиссионные процессы, I также процессы газовыделения, которые зависят от активных и пассивных :войств биологических тканей, их структурных и эмиссионных свойств. Изменения ираметров проявляются на наружном покрове БО (коже) за счет рефлексогенных юн и биологически активных точек. Неоднородность поверхности и объема, провесы эмиссии заряженных частиц или выделения газов оказывают влияние на па-заметры электромагнитного поля (процесс Рв),
¡а счет чего изменяются параметры газового рв р^ рд
эазряда (множество{Х}гр). Такими параметра- {Х}пт-_► {Х}гр_►{Х}и3_► 3
ли являются характеристики тока разряда и оп- ,
гического излучения. а {Х}ю -«-I ржа.
При этом основная информация извлекается л характеристик излучения, которое представляет собой пространственно распределенную группу участков различной яркости. Приемник излучения преобразует пространственное распределение яркости в изображение (процесс Ри,), а анализ шплитудных характеристик видеосигналов приводит к формированию набора параметров (множество {Х}цз), из которых строится симптомокомплекс, необходимый для формирования заключения о состоянии БО (этап 3 на схеме). Оценка достоверности гипотезы о связи вычисляемых параметров ГРВ-грамм со свойствами БО формируется на основании изучения массива медико-биологических экспериментальных данных. Для этого была развернута широкая программа исследований, включавшая построение системы теоретических моделей, описывающих физические процессы формирования газоразрядного свечения, и экспериментальную проверку этих моделей. Было показано, что на ГРВ-грамме проявляется комплекс параметров и особенностей организма, связанных как с процессами гомеостаза, так и с локальными электрохимическими явлениями, протекающими на ограниченном участке кожного покрова. Иными словами, извлечение информации о состоянии БО происходит за счет процессов нескольких уровней:
• БО включен в цепь протекания электрического тока в системе связанных ЬС контуров, поэтому изменения комплексного сопротивления БО за счет физиологических процессов приводит к перераспределению токов в контурах и влияет на параметры газового разряда.
• БО представляет собой объект с неоднородным распределением элементов различной проводимости, например, кости, кровеносные сосуды, соединительная ткань. Это приводит к формированию неоднородного рельефа распределения ЭМП вблизи поверхности, что влияет на характер развития разряда.
• Наличие влажности, неоднородностей структуры поверхности приводят к модификации условий развития разряда.
• Выделение газов поверхностью БО влияет на параметры формирования разряда.
• Эмиссионные процессы поверхности БО являются инициирующими факторами электронных лавин разряда.
В большинстве случаев в процессе газоразрядной визуализации развивается две формы газового разряда: лавинный разряд в узком зазоре, ограниченном да-
электрическими поверхностями объекта и носителем изображения и при определенных условиях скользящий разряд по поверхности диэлектрика.
8. Развитые представления позволили ввести научные термины: метод Газо разрядной Визуализации - ГРВ, ГРВ-графия для идентификации метода графическое регистрации и ГРВ-грамма для описания самого изображения. В отличие от распро страненных способов медицинской визуализации, в методе ГРВ заключение даете: не путем изучения изображений анатомических структур организма, а на основани: конформных преобразований и математической оценки многопараметрических об разов, параметры которых зависят от психофизиологического состояния организм* В то же время базовые физические процессы являются общими как для БО, так и дл неорганических объектов. Функциональные особенности БО проявляются в основ ном в вариабельности и динамике газоразрядных изображений. Поэтому для анализ ГРВ процессов может быть использован широкий спектр аналитических и экспери ментальных моделей.
Проведенный анализ позволяет обосновать выбранное направления исследований, сформулировать цели и задачи работы, решение которых является основой для создания нового направления в исследовании состояния БО на основе анализа характеристик его газоразрядного свечения.
Во второй главе проводится анализ физических процессов формирования газоразрядного образа объекта, помещенного в ЭМП высокой напряженности. Для этого развит ряд аналитических моделей, описывающих различные стадии процесса взаимодействия БО, ЭМП и носителя информации в ходе формирования ГРВ-грамм: процессы в газовой фазе; процессы в объеме и на поверхности модельного объекта; особенности тепловыделения. В целях анализа исследуемые биообъекты можно представить в виде некоторых условных схем. Твердотельные объекты можно представить в виде многослойного диэлектрика, имеющего поверхностные неоднородности и внутренние включения. К подобным объектам относятся участки кожного покрова человека и животных, листья, плоды и стебли растений.
Как показано выше, одним из основных информационных процессов является искажение электрического поля над поверхностью объекта за счет объемных включений или неоднородностей. Результирующий потенциал дифрагированного (возмущенного) поля <р определяется суперпозицией потенциала внешнего поля фс и потенциала вторичного поля ф(, создаваемого зарядами, индуцированными на поверхности цилиндрической полости:
Ф = Ф0+Ф1.
Помимо этого, внутри цилиндрической полости возникает наведенное поле с потенциалом ф2. Путем решения уравнений Лапласа для среды без свободных зарядов в цилиндрической системе координат получено аналитическое выражение для напряженности поля на границе раздела непроводящего образца и воздушногс зазора в виде:
Ш) = Е [1 + (у-2у(ч2-Л2))/(яг-Х2)],/2 , (1)
где у = (е 1 —еь)/(е 1+еь), ^ = х/а; Б|, бь - диэлектрические проницаемости материал; образца и включения, соответственно; Ь - расстояние от оси включения до ¡раниць образца; х - расстояние по поверхности образца от проекции оси включения.
Структура этого поля определяет характер ГРВ-граммы: при Еь > Е] наличие включения приводит к усилению электрического поля в газовом зазоре над включением, то есть к более интенсивному развитию разрядного процесса в данной области, а при еь < е, - к ослаблению электрического поля. Результаты расчета подтверждаются экспериментальными данными, приведенными в гл.З. Действительно, как показано в гл.З, при исследовании образцов, у которых £b>£i (металлическое включение) в области дефекта наблюдается наиболее интенсивная засветка носителя изображения (фотопленки). При sb<C| (включение в виде воздушной полости Еь=1) засветка в области включения существенно слабее засветки фона. Увеличение диэлектрической проницаемости материала объекта приводит к большей плотности засветки изображения. Из расчетов также следует, что возмущающее влияние шарообразного включения существенно быстрее спадает с ростом глубины залегания в диэлектрике по сравнению с цилиндрическим покрытием. Этот вывод подтверждается и экспериментально.
Для исследования вклада эмиссионных процессов поверхности БО.в развитие газового разряда проведено математическое моделирование процесса развития одиночного акта лавинного разряда и его взаимодействия с поверхностью диэлектрика и исследуемого объекта. Исходная самосогласованная система, уравнений включает четыре уравнения:
dn</dt + dn^Vj/dz = aneVc + DdVdz2 - ^n; , (2)
dn/dt + drijVydz = aneVc - , (3)
dE/dz = e/e0(ni - nc) , (4)
t J
c = e/d J J (rieVe +niVj)dtdz , (5)
о 0
где (2,3) - уравнения непрерывности для электронов и ионов, (4) - уравнение Пуассона; (5) - уравнение, описывающее процесс накопления зарядов на диэлектрических поверхностях электродов за счет электронного и ионного токов; пе, п; - концентрации электронов и ионов (в функциях от z и t); Vc(z,t) = Vo + |ieE(z,t) - дрейфовая скорость электронов; Vi(z,t) = щЕ(2Д) - дрейфовая скорость ионов; Vo, jie, ^ -постоянные, численные значения которых выбирались с учетом литературных данных; a, D, £ - коэффициенты лавинного размножения, диффузия и рекомбинации соответственно, зависящие от напряженности электрического поля E(z, t); o(z,t) -плотность поверхностного заряда на ограничивающих зазор диэлектриках; г0 - диэлектрическая проницаемость; е - заряд электрона.
В случае металлического катода или анода в последнем уравнении учитывается только один из токов - электронный или ионный. Накапливающийся поверхностный заряд влияет в каждый момент времени на распределение электрического поля между диэлектрическими слоями и газовым зазором, что учитывается уравнением (4). Граничные условия эмиссии зарядов поверхностью объекта определяются из уравнений:
dnjdt I (Z=0) = n„ + Y,ni(û,t) + yF n,.(0,t) + yAE(0,t) dajdt | (Z=0) = 0
где Yi, 7f, У а- коэффициенты ионно-электронной эмиссии (ИЭЭ), фотоэлектронной эмиссии (ФЭЭ) и автоэлектронной эмиссии (АЭЭ) соответственно; п„ - концентрация фоновых частиц.
Анализ проводился путем численного моделирования на ЭВМ методом коне ных разностей с использованием явной схемы счета; количество узлов m пространс венной сетки и временной шаг выбирались из условия Куранта: tu,/п/ d < 1 Пар метры для расчетов: m = 300 - 500, т= 10~'° ~1(Г" с, газ - азот, р = 760 мм рт. с d = 1(Г\ <5, =¿2 = 10'2 см - толщины диэлектрический слоев на катоде и аноде соотве сгвенно; напряжение постоянное, линейно возрастающее, либо биполярное импуль ное (значения параметров, характерные в условиях ГРВ). Результаты анализа позв лили получить временные и пространственные характеристики электронной и ионн< концентрации, напряженности электрического поля, а также плотностей тока и п всрхностного заряда.
Результаты расчетов полностью подтвердили выдвинутые общие предположения о характере разряда при хорошей корреляции с экспериментальными данными. В результате анализа был сделан вывод, что в процессе ГРВ определяющую роль играет фотоэлектронная эмиссия, хотя при определенных условиях могут наблюдаться и другие виды эмиссии. В то же время расхождение результатов расчетов и экспериментальных данных позволило сделать вывод о существенной роли процессов зарядки диэлектрической поверхности за счет электронных лавин.
Для анализа этих процессов рассмотрено взаимодействие единичного лавинно го разряда с поверхностью изотропного неполярного диэлектрика, находящегося н; металлическом электроде. Электроны формируют на диэлектрической поверхносп зарядовое пятно; создаваемый им потенциал аддитивно складывается с потенциа лом, обусловленным внешним ЭМП и влияет на электронные потоки в газовом зазо ре. Траектория электронов пучка определяется системой уравнений: dzJdl = - цг (E2z(t) - ö<p2(r,z)/öz )
dt/dt = - HcE^z) = - ц,- ckf>2(r,z)/öz (6)
Решение этой системы уравнений с учетом граничных условий позволяет получить выражения для диаметра ге зарядового пятна на аноде в момент времени t при различных законах распределения заряда - колоколообразном распределении заряда в пятне вида ст = ст0 (1 + г2/т02Г3/2:
ге2 = [ 15цЛ<*о<-о2(го +d)d,/4it£o£i + d5]0,4 - d2 , где Це - подвижность электрона, te - время жизни электрона в газе, d и d| - толщины газового зазора и слоя диэлектрика, соответственно, ст0- плотность поверхностного заряда, б®, Ei - диэлектрическая проницаемость воздуха и диэлектрика, соответственно.
Для зарядового пятна гауссовой формы а = о0ехр(-т/то): тс2 = [ 15цла0г02(г0 +d)d,/4Ke0e, + d5f4 - d2 , МЛ = 2Tta0fch(k d/r0) - sh(k d/r0)/th(k(d + d,)/r0))-' F"1 exp(-k2/4)r</k |l,(k r/r„) dr dk.
Расчетные кривые re(d) хорошо соответствуют экспериментальным данным, причем для пятна гауссовой формы совпадение лучше. Это свидетельствует в пользу того, что формируемое пятно имеет форму, близкую к гауссовой. Получен-
(1ые уравнения позволяют оценить размер зарядового пятна практически во всем рассматриваемом диапазоне межэлектродкых зазоров. Оценки подтверждают гипотезу об уширении зарядового пучка вблизи поверхности под действием тангенциального компонента поля, создаваемого этим пятном и свидетельствуют о зависимости параметров визуализации от материала диэлектрика. Полученные данные учитывались в процессе конструировании систем ГРВ, рассматриваемом в Гл.б..
Аналитические модели, развитые в данной главе, в совокупности с экспериментальными данными позволили сделать выводы, существенные для практической реализации метода ГРВ:
• Характер физических процессов в рамках единичного акта разряда практически не зависит от формы подаваемого напряжения, а определяется перераспределением электрического поля в разрядном зазоре благодаря накоплению поверхностного заряда на ограничивающих электродах и исследуемом объекте.
• Утвердившиеся представления о необходимости использования для формирования изображений высокочастотного синусоидального напряжения не исчерпывают всех сторон процесса. Разряд может быть инициирован и, соответственно, изображения сформированы при различном временном распределении напряженности поля: постоянном, гармоническом, импульсном. Выбор оптимального вида напряжения в основном определяется условиями минимального влияния процесса разряда на исследуемый объект.
• Представляется оптимальным использование последовательности коротких импульсов напряжения. Так как время развития разрядного процесса составляет единицы микросекунд, то длительность импульса напряжения Ти должна быть по крайней мере на порядок больше. В то же время сопоставление ГРВ-грамм, полученных при различных длительностях импульсов, показало, что при Т(! < 5 мкс качество выявления металлических включений в диэлектрике на ГРВ-граммах ухудшается. Это определяет оптимальную длительность импульса напряжения 10 мкс, использованную при разработке аппаратуры.
Для выбора частоты следования импульсов проведен расчет энергетики тепловых процессов, связанных с развитием газового разряда на поверхности объекта. Получено выражение для мощности в следующем виде:
/ 2 / Г / \М «С'/ ( % У
р'Ъ;Угщ\%а) [К«- А'т) <7>
с учетом ограниченных размеров разрядного промежутка оно приводится к виду:
/>= Ы- (8)
/Я,«, \ /К) *
Расчеты позволили определить область параметров индуцируемого разряда, при которых выделяемой в разряде мощности оказывается недостаточно для заметного изменения температуры объекта, что является одним из критериев неинва-зивности метода. В то же время превышение этих параметров на несколько порядков сделает тепловыделение значимым фактором.
Важным классом объектов, исследуемых с помощью ГРВ, являются жидкости. Выдвинута гипотеза, что на ГРВ-граммах жидкостей проявляются особенности структурных неоднородностей, формируемых в жидкости за счет поляризуе-
мых микрочастиц или заряженных макрокластеров. Для обоснования этой гипотезы проведены расчеты структуризации жидкости за счет малых прецессий помещенного в жидкость микроцилиндра или микрошара радиуса Я под влиянием приложенного электрического поля. Решение уравнений Навье-Стокса при стационарном медленном течении жидкости вблизи вибрирующего объекта сводится к определению поля скоростей по заданному стационарному распределению давлений вблизи кругового контура. Амплитуда колебаний а«И- Ограничения на частоту колебаний п не накладывается. Выражение для распределения давления Р в пространстве около кругового цилиндра получено в виде:
[4/(ра2п2)] IV = 1- (1-2 ^/Аюйф + И4/!-4) = (2мк2ф - ^/г2) Ь^/г2 (9) где г ^ И - радиус той окружности на которой вычисляется давление, ф = х/И угловая координата, характеризующая положение точки на поверхности цилиндра, р -плотность жидкости. Решение этого уравнения с учетом пристеночных условий позволяет получить выражения для скоростей течений в жидкости: Круговой цилиндр радиусаЯ
4 г г 4 г
(10)
где ф — центральный угол, отсчитываемый от направления вибрации, г - безразмерное расстояние от центра цилиндра, отнесенное к его радиусу II;
Сфера радиуса Я
Кг(г,0)Л^соз20
."г>1 01)
64 г
где 8 — центральный угол, отсчитываемый от оси колебаний, г - безразмерное расстояние от центра сферы, отнесенное к ее радиусу К. Параметр Бк, входящий в (76), (77), определяет безразмерный критерий подобия и выражается формулой
Л = (12)
V
где Я - радиус цилиндра (сферы), а — амплитуда колебаний, п - частота колебаний в 1/сек, V — кинематическая вязкость жидкости.
Эти формулы дают стационарную картину течения вблизи цилиндра, колеблющегося в покоящейся жидкости. В отличие от известных данных, они дают возможность рассчитать распределение вызванных стационарных скоростей во всем пространстве вблизи колеблющегося цилиндра, проследив их убывание по координате г. Численное моделирование показало, что структуризация жидкости наблюдается на значительном расстоянии от вибрирующего микрообъекта. При наличии нескольких микрообъектов формируется интерференционное поле распределения потоков, закономерно зависящее от характеристик жидкости и параметров объектов. В связи с вопросом о перемещении частиц, находящихся в поле давлений, возникающем около вибрирующего тела, необходимо обратить внимание на следующий возможный механизм их переноса. Частица, находящаяся в той области жидкости, где
{еется градиент давления в каком-либо направлении, испытывает действие обоб-гнной архимедовой силы, связанной с разностью давлений на ее поверхность. Под йствием этой силы частица будет перемещаться в сторону убывания давления, армируется, таким образом, стационарное неоднородное распределение частиц в осматриваемом объеме жидкости. Оба рассмотренных в работе механизма: кон-ктивный (с помощью стационарного течения жидкости) и «механизм Архимеда» независимы и могут существовать самостоятельно. Их объединяет основная прима - возникновение стационарного неоднородного поля давлений вблизи колеб-эщегоея тела в покоящейся жидкости.
Полученные результаты обеспечивают концептуальную базу для обоснования .блгодаемых экспериментально неоднородностей газоразрядного свечения жид-фазных объектов. Используемые для исследования жидкости: природная вода, ювь, моча - имеют естественные микровключения, которые поляризуются в при-женном электрическом поле, начинают прецессировать и являются источниками .осмотренных макронеоднородностей. В результате этого процесса жидкость из могенного состояния переходит в состояние объемно неоднородного диэлектри-: и к ней применимы рассмотренные в данной главе соображения об искажении ектрического поля над поверхностью подобного диэлектрика.
На основании проведенного в главе анализа сформулированы основные ин-эрмативные признаки, которые можно разделить на несколько групп:
1. Импеданс электрической цепи, зависящий от электрофизических свойств ¡следуемого объекта, его поверхности и объема.
2. Факторы, влияющие на распределение электрического поля в разрядном зоре (диэлектрические параметры, неоднородность структуры поверхности или ¡ъема).
3. Пространственно-временная неоднородность поверхностной или объемной [ектропроводности объекта, так как от нее зависят шггенсивность отдельных ак->в разряда и их частота следования.
4. Пространственно-временная неоднородность собственного газовыделения ли испарения) поверхности объекта, так как оно влияет на состав газовой среды в зоре, следовательно, на интенсивность разряда и спектральный состав излучения.
5. Особенности эмиссионных свойств поверхности объекта, так как от них висят интенсивность разрядного акта: фото- и экзоэлектронная эмиссия (ФЭЭ, ЭЭ), в определенных условиях ионно - и автоэлектронная эмиссия, и частота сле->вания разрядов (ЭЭЭ).
Третья глава посвящена исследованию каналов извлечения информации о (стоянии БО в процессе ГРВ. Приведена большая серия экспериментов на мо-¡льиых объектах по исследованию спектрального состава излучения в видимой и [ьтрафиолетовой областях спектра, влиянию электропроводности поверхности и 5ъема, структурных неоднородностей, собственного газовыделения.
Для оценки влияния объемной электропроводности объекта на процесс визуа-оации был поставлен прямой эксперимент на модельных объектах. В качестве юледних были выбраны стеклянные цилиндрические сосуды с плоским дном гутрь которых помещались материалы с различной электропроводностью: металл, 1Стиллированная вода, солевой раствор различной концентрации, биологические
жидкости. Было показано, что зависимость относительной площади ГРВ-граммы Б от логарифма удельной электропроводности материала р может быть выражена эмпирическим соотношением:
где ро - порог возникновения ГРВ-граммы; р„ - порог насыщения; С и константы. Пороговые значения и константы зависят от материала, при этом характер ГРВ-грамм биологических жидкостей и воды с солью качественно отличается. Т.о. экспериментальные данные подтвердили приведенные в гл.1 соображения о многофазном характере процесса визуализации и нелинейном характере зависимости параметров ГРВ-грамм от объемной электропроводности объекта.
Для оценки влияния электропроводности поверхности объекта в качестве модельного объекта были выбраны пленки двуокиси ванадия, претерпевающие фазовый переход металл-полупроводник (ФПМП) при изменении температуры. В результате исследования трех различных образцов пленки У02 методом ГРВ было установлено, что фазовый переход воспроизводимо обнаруживается по температурным зависимостям интенсивности свечения с выявлением петли гистерезиса.
Особый упор сделан на анализе состояния БО как предмета электрографических исследований, в частности пассивных электрических свойствах кожи, ее влажности и степени загрязненности. Путем переноса разряда от поверхности объекта в вакуумированную камеру с сохранением основных особенностей ГРВ-грамм продемонстрирована второстепенная роль влажности в процессе ГРВ. Применение эвакуированной камеры полностью исключает физический контакт БО с областью разряда, в частности, устраняет влияние влажности объекта и окружающего атмосферного воздуха. При этом характер ГРВ-граммы качественно не меняется (хотя площадь засветки увеличивается) и все особенности топографических неоднород-ностей ГРВ-грамм сохраняются. Этот результат является прямым экспериментальным доказательством второстепенной роли влажности объекта для ГРВ изображений, хотя это фактор необходимо учитывать как информационный признак.
Полученные данные позволяют определить разрешающую способность метода по отношению к поверхностным и объемным неоднородностям (таблица 1), электропроводности, определить наиболее информативный спектральный диапазон излучения, а также характеристик получаемых ГРВ-грамм (таблица 2), что является основой для развития методических принципов построения ГРВ систем, принципов и алгоритмов программной обработки ГРВ-грамм.
В четвертой главе рассмотрены основные методические принципы построения систем ГРВ. Отмечено, что на ГРВ-грамме проявляется комплекс параметров и особенностей организма, связанных как с особенностями функционального состояния, так и с локальными электрохимическими явлениями, протекающими на ограниченном участке кожного покрова. Рис.3 демонстрирует основные информативные параметры БО на примере организма человека.
(13)
Таблица 1 Предельные значения некоторых параметров объектов, выявляемых при ГРВ. ___________
Параметр Значение
Минимальная величина выступа на металлической поверхности 3 мкм
Минимальная величина впадины на металлической поверхности 15- 20мкм
Минимальная величина металлического включения в диэлектрике на глубине 100 мкм 10 мкм
Неоднородность диэлектрической проницаемости неметаллического объекта 10 %
Максимальная глубина (мм) залегания визуализируемого металлического включения в диэлектрике (эпоксидный компаунд):
шарик диаметром 100 мкм 2.5 мм
проволока диаметром 100 мкм 4.1мм
пленка толщиной 0.8 мкм 0.3мм
Пороговое значение удельного сопротивления жидкости, отличающейся по ГРВ параметрам от дистиллированной воды < 107 Ом/м
Таблица 2. Предельные значения параметров изображения, достижимые при ГРВ.
Параметр Значение
Контраст, % 40 -100
Минимальный размер элемента разложения, мм 0.05-0.1
Кратность увеличения До 100
Особое внимание уделено стандартизации методик, использующих различные подходы и, как следствие, разработке принципов метрологической оценки ГРВ аппаратуры. В работе предложен и обоснован принцип стандартизации на базе вычисления параметров ГРВ-грамм специализированного тест объекта и сопоставлении этих параметров с реперными. По результатам такого анализа осуществляется автоматизированная программно-аппаратная подстройка параметров прибора.
Исследования случайной погрешности метода ГРВ, проведенные на широком классе объектов: металлический тест-объект, дистиллированная вода и вода с добавками, показали, что измеренные значения подчиняются нормальному распределению со стандартным отклонением, не превышающим 5-10% от среднего. Эта погрешность связана со стохастическим процессом развития разряда.
При исследовании людей, находящихся в исходном состоянии покоя, ГРВ параметры воспроизводятся с точностью 5-15%, что соответствует случайной погрешности. В то же время в процессе медико-биологических экспериментов регистрируются изменения параметров в сотни процентов, что позволяет проводить измерения далеко за пределами погрешностей и следить за изменением состояния в процессе текущей активности или в результате воздействия различных факторов.
В пятой главе рассмотрены принципы программной обработки ГРВ-грамм. Основной задачей обработки является извлечение информации о состоянии БО для использования в целях медико-биологической практики и, в частности, автоматизированной диагностики состояния БО.
Существующие прикладные пакеты обработки изображений не могут быть использованы для обработки ГРВ-грамм в связи со специфичностью возникающих задач, необходимостью учета диагностических гипотез и проведения обработки на уровне систем принятия решения. Поэтому была разработана специализированная программная среда для обработки и анализа информации из ГРВ -грамм.
Введенные в компьютер изображения преобразуются на основании следующи принципов: использование формализованных автоматизированных алгоритмов 6i привлечения произвольных коэффициентов на каждом этапе обработки информ! ции; многоуровневый характер обработки; представление информации в наглядно форме; использование максимально ориентированного на пользователя интерфейс на базе принятых в мире компьютерных сред; вычисление количественных нарамег ров, описывающих геометрические, яркостные, спектральные, вероятностные, фра! тальные, временные характеристики исследуемого объекта; сопряжение с широким классом стандартных программ (например, MS Excel) с возможностью прямого обмена данных. В процессе работы были поставлены и решены следующие основные задачи обработки:
* Разработка на базе операционной системы Windows оригинальной интерактивной программной среды, дружественно ориентированной по отношению к непрофессиональному пользователю. * Фильтрация значимого изображения без потери информационных элементов; * Введение псевдоокрашивания по определенным правилам в соответствии со спектром распределения яркости элементов изображения; * Фильтрование «шумовой» компоненты изображения с вычислением мощности и спектральной плотности шума; * Расчет для ГРВ-грамм значимых элементов: автоматизированное вписа-нис внутренних овалов, угловых секторов в соответствии с диагностическими таблица- Рис.3. Основные информативные па-ми, пропорциональных и квантильных об- раметры БО в методе ГРВ. ластей; * Вычисление параметров ГРВ-
грамм, связанных с типом извлекаемой информации и характером последующей обработки; * Построение по данным ГРВ-грамм пальцев рук человека модели распределения физических полей вокруг тела человека в многомерной проекции; * Автоматизированное заполнение диагностических секторных таблиц в соответствии с диагностическими медицинскими картами; * Разработка программных средств метрологического тестирования работоспособности комплекса; * Обобщение данных и печать результатов обработки с максимально информативным представлением значимой информации; * Разработка автоматизированной системы
сгсассификации ГРВ-грамм на базе самообучающейся интеллектуальной системы «четко структурируемых информационных баз данных.
Особое значение придается извлечению количественной информации, для че-'О в программах вычисляется несколько групп параметров ГРВ-грамм. Интегральные параметры: Общая площадь изображения S, определяемая как сумма пикселей ; яркостью выше заданного порога bs; Частичные площади градаций серого S;, оп-эеделяемые как количество пикселей в интервале яркостей [bj.i.bj; Интегральная фкость изображения Ix 2у b(x,y) / S ; Длина периметра L, определяемая как пло-цадь разностной фигуры, образуемой при сдвиге исходного изображения на один тиксель по всем координатам. Спектральные параметры: Площади яркостных и тастичных спектров; Квантили (нижние и верхние квартал и, медианы спектров), Фрактальные параметры: Коэффициент формы q = L*L/ S ; Фрактальность по Ман-дельброту; Параметры фрактальной динамики. Вероятностные параметры: Дисперсия mi; Высшие центрированные моменты mk; Энтропия Е; Автокорреляционная функция. Структурные параметры: Количество и средняя длина стримеров; Коли-1ество и площадь отстоящих точек; Параметры вписанного эллипса. Статистиче-:кие параметры: Средние и дисперсии всех рассмотренных параметров по выборке. Рис.4 демонстрирует пример окна программы вычисления параметров ГРВ-грамм.
Комплекс расчетов основан на преобразовании исходного изображения из сферической системы координат в декартову систему одно-черных кривых-векторов, что производится на эсновании уравнений Эйлера по яркостным и зекторным эквиденситам. При этом появляется зозможность применения к данной задаче ши-эокого арсенала средств обработки одномерных сигналов. В частности, ГРВ-грамма пальца или ■сапли воды представляет собой фигуру с радиальным распределением яркости, которая характеризуется некоторой диаграммой распределения. Это изображение может быть представлено как функция F(x) некоторого аргумента х от угла в пределах [0-2л:]. В качестве функции F(x) может выступать максимальная длина радиуса изображения, длина медианы, яркость или средние величины по радиусу. Как правило, функция F(x) неоднородна и меняется достаточно хаотически. Без больших погрешностей можно рассматривать ее как часть неограниченной вероятностной переменной и применить аппарат описания статистических параметров. Введем параметр суммарной яркости
Q = i F(x)dx х = [0,2п] (14)
Перейдем от функции F(x) к нормированной функции f(x):
f(x) = F(x)/Q = In F(x)/ {jF(x)dx} х = 10,2я] (15) Эчевидно, что данная функция удовлетворяет условию нормировки:
jf(x)dx = l х s [0,2л] (16)
Функция f(x) в пределах от 0 до 2л меняется от fm!n до fra„. Разделим область значений функции f(x) на N равновеликих интервалов и построим график P(f) распре-
Рис.4 Пример окна программы вычисления параметров ГРВ-грамм.
деления плотности значений функции f(x) в интервале [fmiBi fmax], С целью использования вероятностной интерпретации введем нормированную функцию p(f) имеющую смысл плотности вероятности.
Р(0= P(f)/{JP(f)df} f s [fmax, fmin] } p(f) df = 1 f s [fmax, fmin] (17)
С использованием этой функции можно применить стандартный язык теории вероятности для описания функции f(x): вычислить математическое ожидание f0 и посчитать дисперсию ni) и высшие центрированные моменты
m, = ¡ jf- f„|2 р(1) df [fmax, fmin] (18)
Hik = í|f-for' P(i)df *"= [fmax, fmin] (19)
По аналогии с широко используемым понятием термодинамической энтропии вве дем термин энтропии ГРВ-граммы, которое определим следующим образом:
Е ° = — J p(f) log {p(f)} df f = [fmax, fmin] (20)
Энтропия является мерой отклонения от равновесия: она убывает при стремлении i равновесному состоянию. Для неравновесных функций, имеющих большой разбра [fmax, fmin], значение р(1), обратно пропорциональное (fmax—fmin), p(f) < 1, чт< приводит к большим положительным значениям Е, в то же время для гладких рав новесных функций p(f) > 1, что приводит к отрицательным значениям энтропии.
Естественно, предложенный статистический подход к функции F(x) являете определенным приближением к описанию реального процесса: на практике могу существовать корреляции между параметрами отдельных точек (возможно, как ко роткодействующие, так и дальнодействующие). Однако введение отмеченных па раметров позволяет количественно определить степень «нсравновесности» БЭО грамм, что важно при решении практических задач классификации, и в перву* очередь для жидкофазных биологических объектов. Как показали исследовани биологических объектов различной природы, этот параметр имеет большое прак тическое значение.
Характеристикой регулярности процесса является функция автокорреляцш которая вводится следующим образом:
К(у)= í(f(x)-f„)(f(x+y)-f0)dx (21)
Предполагается, что f(x+2ic) = fx . Эта функция равна 1 в точках 0 и 2%, нали чие максимумов свидетельствует о регулярности процесса, если К(у)=0, корреляции на расстоянии у отсутствуют. Как показано при исследовании биологических объектов различной природы, этот параметр имеет большое практическое значение. Рис.5 демонстрирует пример окна программы вычисления вероятностных параметров ГРВ-грамм.
Автоматизированное выявление дефектов ГРВ-грамм осуществляется на основе определения статистически значимых отклонений огибающей свечения от фона. Исходный сигнал f(x) разделяется на «гладкую» компоненту р(х), низ- Рис-5- Пример окна программы
числения вероятностных парам! ГРВ-грамм.
кочастотные b(x) и высокочастотные п(х) составляющие:
f(x)=b(x)+p(x)+n(x). (22)
Функция Ь(х) находится из условия:
min {J b'(x)2 dx + ц fW(x) (b(x) - f(x))2 dx } (23) при граничных условиях
b(x,) = fix,), b(x2) = f(x2), W(x) = 1/ f(x). (24) Функция g(x), представляющая результат сглаживания f(x) в мере d(x)=f '(х) определится из условия минимизации функционала
min {Jg',2/(1+ g'2) dx + X i(g(x) - f(x))2 dx } (25) при граничных условиях: g(x() = f(xi), g(x2) = f(x2), g"(xi)= 0, g"(x2) = 0 при некотором apriori заданном X, определяющем уровень вариабельности функции. Решение сформулированных задач происходит путем построением соответствующих уравнений Эйлера и переходом к системам конечно-разностных уравнений, решаемых методом прогонки.
Отдельным программным комплексом является разработанная автоматизированная система классификации состояний на базе самообучающейся интеллектуальной системы нечетко структурированных вероятностных информационных баз данных ГРВ-грамм, реализованная на основе Байесовской стратегии принятия решений. Статистические параметры использованных признаков являются критерием их ранжирования по информативности в составе данной выборки для данной задачи классификации. Устранение «лишних» признаков, как правило, повышает вероятность правильной классификации. Внедрение данной системы позволило продемонстрировать валидность метода путем сопоставления ГРВ-грамм контрольных объектов (тест-объект, пальцы одног о и того же человека в разные дни, жидкости и т.п.) и создало основу для широкого внедрения в практику здравоохранения путем набора автоматизированных диагностических баз данных по конкретным нозологическим формам.
Одним из практических вариантов подобных систем явился метод распознавания ГРВ-грамм пальцев рук на базе анализа их фрактальной динамики. В основе его лежит общепризнанный факт, что процессы собственной или индуцированной электрической активности организма и, в частности, процессы, визуализируемые ГРВ-графией, порождаются сложными нелинейными и неравновесными динамическими системами и являются фракталами, то есть множествами, обладающими свойством масштабной инвариантности. «Динамика» этих процессов, то есть «генезис» кадра изображения исследован путем разбиения кадра на ряд строк-овалов, вложенных один в другой и анализа распределений плотности каждого дискрета соответствующего овала, а также длину радиус-вектора, пересекающего определенные дискреты. За длину принимается количество засвеченных элементов сетки, пересеченных данным радиус-вектором, проведенным под фиксированным углом до выбранного овала. Определенная подобным образом длина зависит от угла радиус-вектора, проведенного из фиксированного центра изображения. Такая строч-но-овальная развертка позволяет исследовать динамику развития процесса образования изображения во времени и пространстве. Использовано разложение ГРВ-граммы на 8 строк-овалов, каждая из которых дискретизировалась по углу поворота радиус-вектора на величину 0,35156 0 . В результате для каждого овала образу-
ются два вектора Fl<j> и F2<j> размером 1024x1 каждый, где j - номер овала, изм няющийся в пределах 0..7 (j е 0,1,..7). Эти данные преобразовываются и сжимаю ся методом анализа фрактальной динамики. Суть метода заключается в том, ч' исследуются динамические спектры мощностей фрагментов исходного процесс Для их описания строятся двухпараметрические математические модели в вил M(n) = k'n , где п - номер гармоники в спектре мощности и путем решения зада1 нелинейной регрессии находят оценки параметров модели k, ß. Таким образом, о ределяются две матрицы оценок рзмером 8x8 каждая:
\ß»ßn......ß\i
К =
>ß<
РпРю.......Ргг
для каждой из матриц Кир определяются их сингулярные разложения и находят максимальные сингулярные числа ЭЫр ; кроме того для каждой из этих ма риц определяются среднее и нормированное стандартное отклонение.
На основе нелинейной регрессии строятся оценки указанных параметров прослеживается динамика их изменения от фрагмента к фрагменту. В свою оч редь, сами эти изменения оцениваются путем сингулярного разложения соответс вующих матриц. Для каждой из матриц вычисляется три оценки: интегральн среднее, нормированное стандартное отклонение и максимальное сингулярн число. Любая матрица представляется в виде: (ЗА = <3 Е \УТ, где 0 и V/ - унитарш матрицы, а матрица £ - диагональная, причем ее диагональные элементы а;; су неотрицательные квадратные корни из собственных значений матрицы рА(рА)т следовательно, определены единственным образом. Столбцы матрицы 0 - собс венные векторы матрицы РА'(РА)Т , а столбцы матрицы ЛУ - собственные векто} матрицы (|5А)Т' (ЗА. Обе системы собственных векторов упорядочены в соответс вии с расположением собственных чисел (например, по возрастанию). Диагонал ные элементы матрицы X - Оц называют сингулярными числами матрицы р Столбцы матриц О и V/ называют соответственно левыми и правыми сингулярн ми векторами, а их разложение - сингулярным разложением. Последнее облада замечательным свойством: всякая матрица идеально обусловлена относительно: дачи определения сингулярных чисел, хотя при этом может быть плохо обуслош на относительно задачи вычисления собственных значений. Конечные результа' этих преобразований и оценок удается компактно представить в виде некоторо результирующего вектора размером 6x1. Таким образом, каждая из исходных м< риц Р1 и Р2 в результате этих преобразований превращается в шесть чисел, 061 дающих рядом хороших свойств: помехоустойчивостью, робаспюстыо, узнаваем стью, что и было успешно использовано для решения задачи распознавания ГР грамм различных классов. Получена вероятность правильного распознавания клг са на обучающей выборке из 55 объектов ~ 90%. Кроме того, обеспечиваемое V тодом преобразование данных делает его пригодным для целей кодирования, х; нения, телемедицины, т.к. можно использовать не графические изображения БЭ грамм, а только соответствующие им индивидуальные параметры. Пример пр граммной реализации алгоритмов классификации приведен на рис.6.
В шестой главе рассмотрены методические основы, принципы и практиче-;кая реализация программно-аппаратного комплекса для применения метода ГРВ. 1а основе развитых теоретико-методических принципов создана серия аппаратов, юзволяющих исследовать временные и пространственные характеристики газоразрядного свечения объектов в реальном масштабе времени. В основу построения сомплекса положены следующие принципы: выбор оптимальных для различных эбъектов параметров формирования разряда; максимальная информативность данных при минимальном влиянии на исследуемый объект; вы-тление связи регистрируемых параметров со свойствами исследуемого объекта; удобство ре-"истрации метрологических характеристик, воз-ложность стандартизации и поверки; удобство в заботе, безопасность, эргономичность, минимальный уровень помех.
В обобщенной структурной схеме прибора рис.7) можно выделить базовый блок, содержаний микроконтроллер, органы управления и индикации, оптический буфер, главный блок пита-1ия, и выносной оптический блок. Высокопроиз-зодительный RISC микроконтроллер семейства WR содержит программы управления прибором и позволяет передать рабочие па-эаметры от компьютера по СОМ порту, синхронизировать работу всех блоков, а гакже настраивать параметры прибора при проведении метрологических испытаний. Микроконтроллер управляет главным блоком питания и импульсным стаби-тизатором, напряжение от которого подается на генератор ЭМ11 (высоковольтный элок) для формирования высоковольтных импульсов. Программируемая задержка ¡аписи телевизионного сигнала по отношению к поданному импульсу позволяет отслеживать реакции БО на импульс возбуждения. ПЗС видеокамера фиксирует ГРВ-граммы и передает видеосигналы в компьютер, который дополнительно свя-¡ан с оптическим буфером базового блока.
Были разработаны и испробованы две основные оптические схемы выносного элока. В первой схеме устройство выполнено в виде набора прозрачных оптоволоконных шайб из стекла C3C-23 диаметром 50 мм толщиной 4 мм. между которыми располагался электрод из металлической сетки № толщиной 5 мкм шагом 150 «км. Поток свечения поступал через оптоволокной канал на телевизионную камеру ; ПЗС матрицей формата 2/3" с числом элементов 520 х 580, причем угол наклона золоконного канала к фокальной плоскости камеры составлял 80 град.
Световые потери в устройстве не превышают 7% в диапазоне пропускания оптоволоконных пластин. Все элементы устройства помещены в жесткий корпус и залиты снаружи компаундом.
В другом варианте оптической схемы использовался пакет оптических стекол, на внутреннюю поверхность одного из которых методом вакуумной гальванопластики нанесена металлическая сетка с шагом 50 мкм. ПЗС матрица расположена на расстоянии 50-70 мм от стекла, при этом изображение проецируется стандартным
Рис.6. Пример программной реализации алгоритмов классификации ГРВ-грамм.
Рис.7. Структурная схема прибора:
-----------------------Выносной оптический блок -----
видео объективом. Механическое перемещение объектива обеспечивает измененго угла зрения при сохранении фокусировки, что позволяет исследовать объекты различных линейных размеров с максимальным разрешением.
При разработке оптической схемы прибора были учтены данные о макси мальной информативности спектрального диапазона излучения ГРВ - 400-600 нм где энергетическая светимость ГРВ свечения составляет 1.10-5-1.10-3 Дж/м2. Это го оказывается достаточно для использования высокочувствительных серийных телевизионных ПЗС-камер, работающих как через параллельный, так и USB порт.
Разработанный для серийного выпуска прибор имеет следующие параметры амплитуда биполярных импульсов от 3 до 20 кВ с непрерывно/ступенчатой регу
ировкой; длительность импульсов 10 микросекунд; регулируемая выходная мощ-ость; частота следования импульсов до 1000 Гц; формирование пачки импульсов ггулируемой длительности с автоматической экспозицией; компьютерный кон-золь всех параметров; установка времени экспозиции в диапазоне ,128..8388(mS), с точностью 128(цБ); установка уровня управляющего импульса г min (единицы вольт) до max (около 300 вольт) с дискретностью - 256; изменение астоты заполнения импульсного пакета (выбирается из дискретного ряда допус-тмых значений); запуск и остановка процесса съёмки; программное управление нтанием прибора, и соответственно возможность программного включе-ия/выключения устройства; возможность запоминания текущих установок; работа а разных скоростях обмена с "СОМ:"-портом; осуществление двухсторонней свя-I с PC, что позволяет как передавать информацию (команды) в прибор, так и заращивать прибор о режимах его работы и т.п.; работа в режиме "AutoSTART"; 1нхронизация процесса съемки с работой других устройств аппаратно-рограммного комплекса "GDV" с помощью формируемого прибором «строба» с рограммируемой задержкой и с помощью входа аппаратного запуска процесса ^ёмки; диагностика ряда аварийных ситуаций с выводом соответствующего со-зщения на индикаторные светодиоды; кварцевая стабилизация всех параметров с )чностью не хуже 1% ; габариты порядка 250x350x80 мм; масса порядка 3 кГ;
Созданный комплекс позволяет не только получать одиночные (покадровые) юбражения ГРВ свечения, но и исследовать динамику формирования изображе-т в реальном масштабе времени путем записи последовательности кадров. При хблюдении динамических ГРВ-грамм видно, что для объекта, не имеющего выра-енных поверхностных или объемных неоднородкостей разрядные стримеры воз-ясают равномерно и стохастично вдоль всей поверхности. Для неоднородного >ъекта (палец руки) стримеры имеют выраженные точки локализации, которые, щако, формируются не сразу, а примерно через 0,2 с после начала разряда.
Специализированное устройство предназначено для регистрации интеграль->гс характеристик свечения путем регистрации высокочастотных токов ГРВ. Ис-(едования показали, что частотный максимум токов ГРВ приходится на область ) МГц с основной полосой 4 кГц, хотя отдельные колебания наблюдаются в диа-ооне от 3 до 60 МГц. Измеряемый ток состоит из двух компонент: емкостного «а, связанного с импульсом возбуждения и собственно тока разряда, отражающе-| особенности исследуемого объекта. Первичный высокочастотный фильтр остав-ter только высокочастотную составляющую тока, при этом резко повышается по-гхозащищенность всей схемы. Применение этого устройства позволяет получать '.иную информацию об изменении интегрального ГРВ сигнала во времени.
Неотъемлемой частью ГРВ комплекса является набор GDV программ, со-оящий из следующих компонентов: «GDV Grabber» - наблюдение ГРВ сигнала в :альном масштабе времени и сохранение изображений с проведением внутренней гмпрессии данных (до 100 шт); «GDV Processor» - обработка ГРВ-грамм, вычислив комплекса параметров, сохранение, печать в определенном формате; «GDV aalysis» - то же одновременно для 100 ГРВ-грамм с построением гистограмм; JDV Aura» - построение модели распределения физических полей вокруг тела
человека; «GDV Diagram» - построение кривых распределения комплексных па раметров для систем организма, сопоставление динамики изменений состоянш «GDV Printing Box» - сохранение и просмотр подготовленных для печати ком плексных изображений; «GDV Classification» - классификация ГРВ-грамм по тк пам или введенным пользователем классам; «GDV Current» - снятие и обрабсггк временных кривых газоразрядного тока. Обработка ГРВ-грамм в программах прс изводится в определенной последовательности от их регистрации к первичной о( работке, вычислению параметров, проведению автоматизированных заключений представлению значимой информации пользователю.
На рис.8 приведены примеры программной обработки ГРВ-грамм. Рис.8а hj люстрирует способ представления исследовательской информации для пользов.' теля. В разных полях экрана отражается исходный видеосигнал и различные ripe; ставления характеристик сигнала. На рис.86 приведен пример обработки параме ров ГРВ-грамм пальцев человека в программе «GDV DIAGRAM», предназначе1 ной для мониторинга состояния человека и вычисления параметров в диагностич ских секторах. Для каждого сектора вычисляется следующий параметр отделы для правой и левой руки:
Wk = aln {(F/FViFo/FVU где индекс к относится к данному сектору, а - весовой коэффициент, F - значен! параметра оцениваемой ГРВ-граммы в данном секторе, F1 - значение парамет] ГРВ-граммы тест-объекта в данном секторе , Fo - значение параметра для час! внутреннего овала в данном секторе, F 'о - значение параметра для части внутре него овала ГРВ-граммы тест-объекта в данном секторе.
Введенный параметр Wk оказался удобной мерой для оценки степени откл нения данной ГРВ-граммы от равновесной ГРВ-граммы тест-объекта, подстанов параметров которого приводит к значениям Wk = 0. Область значений условно рс делена на три окружности: средняя: - 0,75 < Wk < + 0,75; внешняя: + 0,75 < Wt +2,0; и внутренняя: - 10 < Wk < - 0,75.
Таким образом, профаммно-аппаратный ГРВ комплекс представляет соб* удобный и простой в работе прибор, позволяющий проводить обследование рг личных БО, что обеспечивает широкий круг его приложений. Как показали резух таты практического использования, преимущества его состоят в следующем:
объективность информации - практически независимость от навыка и опы конкретного пользователя; неинвазивность, безопасность и полная стерильное: возможность слежения за развитием процессов в реальном масштабе времени, ( поставления структурных, функциональных и временных процессов в оргашш методическая простота и удобство - отсутствие каких-либо особых требований помещению, условиям окружающей среды, квалификации исполнителя; при иса довании состояния человека снятие информации только с конечностей пациен наглядность и интерпретируемость получаемых результатов, удобство их хранен и обработки; относительно невысокая стоимость аппаратуры.
В седьмой главе рассмотрены примеры знкретных приложений развитых в предыду-,их главах основных принципов метода ГРВ в оличных областях медико-биологической эактики и экологии. Основным критерием эавильност развитых в предыдущих главах эложений является их проверка при исследо-шии реальных БО. При выборе объектов ис-1едования были выдвинуты следующие ос-звные критерии:
1. Необходимость экспериментальной эоверки выдвинутых положений для выявле-1Я перспектив применения и ограничений ме-щаГРВ.
2. Проведение пилотных исследований Э в различном фазовом состоянии: биологи-хкие жидкости; микробиологические культу->¡; растительные объекты; лабораторные жи->тные; психофизическое состояние человека в зрме, патологии, под влиянием физических и гнтальных нагрузок.
3. Получаемые методом ГРВ данные со-зставляются с результатами анализов и изме- Рис g Примеры программной об-:ний, выполненных с использованием обще- работки ГРВ-грамм.
зинятых методик.
4. Все исследования проводятся с участием специалистов конкретной пред-гтной области в профильных научно-исследовательских организациях.
С учетом этих принципов в 1983-99 гт. была развернута серия НИР, позво-гоших получить большой набор достоверных и верифицированных научных дан-лх, полностью подтвердить обоснованность и научную значимость выдвинутых 1учных положений и на примерах из конкретных научных областей продемонст-фовать перспективы метода ГРВ в медицине и биологии. В программу исследо-1ний были включены следующие основные направления и организации:
1. Изучение диагностики развития микробиологических культур Candi uiliermandii в зависимости от времени и условий культивирования. Соисполните-i: Ленинградский Технологический институт (рис.9).
2. Исследование особенностей ранних стадий развития кукурузы под влияни-( гербицидов и витаминов. Соисполнители: Институт Растениеводства АН ГССР.
3. Исследование ГРВ параметров образцов крови на предмет поиски специ-пческих онкомаркеров. Соисполнители: Институт Биохимии АН РФ (рис.10).
4. Выявление диагностических возможностей метода ГРВ на примере иссле-звания в терапевтической клинике с включением больных широкого профиля, »исполнители: СПб гос. Медицинский Университет им. И.П. Павлова, СПб Воен-з-Медицинская Академия, СПб Академия МСУ, Онкологический Центр Грузии.
Рис.9. Зависимость параметров Г'РВ-грак микробиологических культур от времет культивирования.
вОУ аГ Ькхх! игарк» Ш НаС129.CW.97
5. Исследование состояния человека в условиях физических и психоэмоцио нальных нагрузок на примере спортсменов различного уровня: от начинающих дс атлетов высшей квалификации. Соисполнители: СПб НИИ Спорта, СПб Академю Спорта, Скандинавский международный Университет, Университет г.Куопио.
Полученные результаты показали большую перспективность метода ГРВ во всех исследованных направлениях. Выявлены статистически значимые корреляты ГРВ параметров физиологического состояния БО с общепризнанными показателями состояния. В частности, показана перспективность метода для оценки состояния больных бронхиальной астмой, заложены основы метода выявления неспецифических онкомарке-ров в образцах крови, развиты методы комплексной оценки психофизической готовности спортсменов. При этом в целом ряде случаев метод ГРВ позволяет получать дополнительную информацию и проводить экспресс-оценку состояния.
Отмеченные выше работы были инициированы автором в рамках единой целенаправленной программы, представляющей собой законченное научное исследование, характеризуемое четкими задачами, планом, верифицированными методиками и оформленными научными результатами, в получении которых автор принимает непосредственное участие. Они демонстрируют валидность метода ГРВ и открывают перспективы включения метода в арсенал используемых биоэлектрографических методик.
Приведенные в диссертации результаты позволили поставить новые научные задачи и послужили основой ряда международных научно-исследовательских программ в области медицинской диагностики, исследования стрессовых состояний, психологии управленческой деятельности. Особый интерес представляет проект по разработке технологии прогнозирования психофизической готовности и соревновательной надежности высококвалифицированных спортсменов за счет комплиментарных диагностических возможностей психофизиологических и биоэлектрографических методов.
Таким образом, приведенные в диссертации данные можно рассматривать как примеры, демонстрирующие основные направления, методические подходы и перспективность внедрения в медико-биологическую практику нового научного направления.
Рис.10. Концентрационные зависимости параметров ГРВ-грамм образцов крови здорового и онкологического донора.
В Заключении рассмотрены основные результаты диссертационной работы, которые состоят в следующем:
Теоретико-методологические результаты. » Разработан и экспериментально проверен новый подход к изучению состояния, процессов жизнедеятельности и реакции на воздействия БО путем компьютерного шализа параметров двумерных фрактальных изображений, формируемых при стимулировании БО импульсами электромагнитного поля с усилением в газовом разряде.
> Развиты научные основы новой предметной области: газоразрядной визуализации, для чего создана система представлений и моделей взаимодействия БО с газо-зым разрядом, предложены и обоснованы принципы интерпретации информации о :остоянии БО путем анализа газоразрядных параметров, заложены основы классификации состояний БО в зависимости от типа ГРВ-грамм. Использование комплек-;а независимых параметров, характеризующих геометрические, яркостные, спек-гральные, фрактальные, вероятностные и токовые характеристики газоразрядного троцесса позволило применить широкий арсенал современных методов и средств >бработки информации.
» Разработан комплекс методов, моделей, аппаратуры и алгоритмических подхо-юв, позволяющих производить компьютерную ГРВ-графию БО различной природа: жидкофазных объектов, растительных объектов, животных и человека. • Проведен анализ состояния исследований в области теоретико-жспериментального обоснования и практических приложений эффекта Кирлиан.
> Проведено исследование физических процессов, протекающих при формировании газоразрядного свечения, индуцированного БО в ЭМП высокой напряженности; выполнена оценка роли различных факторов в формировании наблюдаемых газоразрядных свечений, индуцируемых БО.
> Исследованы каналы взаимодействия БО с газовым разрядом; влияние процесса пмерения на объект; процесса отражения информации о состоянии объекта при юсредстве газового разряда, введены принципы и критерии классификации и ко-(ичестаенной оценки формирующихся изображений.
• Развиты математические принципы многофакторной оценки газоразрядных оображений на базе автоматизированной самообучающейся интеллектуальной системы многопараметрических информационных баз данных, в частности, мето-[0В анализа фрактальной динамики газоразрядных изображений.
Прикладные результаты.
Разработанный подход и реализующие его методы использованы для экспе-мментального исследования широкого класса БО, в результате чего: 1 Показана возможность исследования физиологического состояния, процессов шзнедеятельности и реакции на воздействия различных БО по характеристикам вечения газового разряда, индуцированного биологическим объектом. 1 Развита методика ГРВ-графии микробиологических объектов и продемонстри-ювана возможность слежения за стадиями роста культуры в процессе культивиро-:ания с построением характеристической кривой роста на примере культур ^шШеппопсШ.
• Продемонстрирована перспективность применения метода ГРВ для целей экол( гического мониторинга растительных объектов на примере изучения ингибиров: ния развития проростков кукурузы под влиянием ксенобиотков с последующи восстанавливающим действием витамина В2.
• Исследовано газоразрядное свечение образцов плазмы крови пациентов с пе] вичным и метастазированным раком (саркома желудка, шейки матки, предстател; ной железы, легких) в сравнении с образцами крови здоровых доноров. Различ! газоразрядных параметров раковой и донорской крови закладывает основы до развития системы ранней диагностики патологических процессов, в частности, р кового состояния по характеристикам газоразрядного свечения образцов крови.
• Развиты методические подходы и создан комплекс прикладных программ да анализа ГРВ-грамм пальцев рук человека, что открывает перспективы к поис1 коррелятов функционального состояния.
• Развит подход к прогнозированию соревновательной готовности спортсменов i основании анализа паттернов ГРВ-грамм в сопоставлении с результатами психоф1 зиологических методик.
• Развита автоматизированная система классификации ГРВ-грамм на базе сам( обучающейся интеллектуальной системы нечетко структурированных вероятное ных баз данных ГРВ-грамм, реализованная на основе Байесовской стратегии npi нятия решений. Заложена основа и создан прикладной аппарат для создания авт< матизированных диагностических систем конкретных нозологических форм.
Заключение
Совокупность полученных результатов позволяет сформулировать новое и учное направление -ГРВ-графия объектов биологической природы. Применен* методов ГРВ-графии позволяет получать качественно новую информацию о фуш циональном состоянии, характере жизнедеятельности и реакции на воздействк различных биологических объектов, что имеет важное значение для реализаци программ исследования широкого круга медико-биологических и экологически проблем.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИСССЕРТАЦИИ
1. Коротков К.Г. Эффект Кирлиан. - СПб., 1995.-218 с.
2. Korotkov К. Aura and Consciousness - New Stage of Scientific Understanding. -StPetersburg, 1998. - 270 p.
3. От эффекта Кирлиан к биоэлектрографии / Под ред. К.Г. Короткова - СПб., 1998.-340 с.
4. Коротков К.Г., Баньковский Н.Г., Солодухина В.А., Шигалев В.К. Некоторые особенности формирования газоразрядных изображений при пониженном давлении //ЖТФ. - 1980,- Т. 50, N 10. - С. 2015-2017.
5. Коротков К .Г., Баньковский Н.Г., Ганичев Д. А. О возможности формирования фотографических изображений с помощью СВЧ электрических полей // Труды ЛПИ. - 1980.- N 371, С. 49-51.
6. Коротков К.Г. Изучение свойств разряда при формировании газоразрядных изо бражений поверхности // Труды ЛПИ. - 1980. - N 371, С. 51-54.
'. Короткое К.Г. 1980. О возможности выявления микронеровностей объектов при зотографировании с экрана газоразрядной трубки // Журн. научн. прикл. Фотогр. и инематогр. - 1980. - Т. 25, N 5. - С. 374-377.
!. Баньковский Н.Г., Коротков К.Г. Основные особенности поверхностной ГРВ [ри пониженном давлении. - Л., 1980. - 45 с. - Деп. ВИНИТИ № 5288-80. >. Коротков К.Г., Хмыров С.В. Фотографирование поверхности твердого тела по-редством разряда при атмосферном давлении // Журн. научн. прикл. Фотогр. и ки-гематогр. - 1982. -Т. 27, N 2. - С. 131-135.
.0. Баньковский Н.Г., Коротков К.Г. Изучение физики газоразрядной визуализации / Письма ЖТФ. - 1982. - Т. 8, N 4. - С. 216-300.
11. Коротков К.Г., Величко В Л. Обнаружение фазовых переходов металл-голупроводник // Труды ЛПИ. - 1983. - N 397 - С. 36-40.
12.Коротков К.Г., Баньковский Н.Г. Экспериментальное исследование характери-ггик разряда в узком зазоре, ограниченном диэлектриком // Труды ЛПИ. - 1985. -^412. -С. 64-68.
13.Коротков К.Г. Исследование влияния зарядового пятна диэлектрической по-sepxHOcra на траекторию электронов лавинного разряда // Труды ЛПИ. - 1985. - N И2. -С. 67-70.
14. Баньковский Н.Г., Коротков К.Г., Петров H.H. Физические процессы формиро -зания изображения при газоразрядной визуализации (эффект Кирлиан) // Радиотехника и электроника. - 1986. -Т.31, N 4. -С, 625-642.
15.Гудакова Г.З., Галынкин В.А., Коротков К.Г. Исследование характеристик газоразрядного свечения микробиологических культур // Журнал прикл. спектроскопии. ~ 1988. - Т.49, N 3. -С. 412-417.
16.Буадзе O.A., Коротков К.Г., Ратман П.А. Изучение влияния гербицида 2.4-Д на застительный организм с последующим защитным эффектом витамина В-2 методом поверхностной газоразрядной визуализации (эффект Кирлиан) // Сообщения \НГССР.~ 1989.-T.135.N 1.-С. 193-196.
17.Гудакова Г.З., Галынкин В.А., Коротков К.Г. Исследование фаз роста культур грибов рода C.quiiliermondy методом газоразрядной визуализации (эффект Кирли-1н) // Микология и фитология. - 1990. - Т.2, N 2. -С. 174-179.
18.Коротков К.Г. Применение метода газоразрядной визуализации для диагностики апологических объектов // Мед. информ. системы. - Таганрог, 1990. - Вып. 2 (IX).
19. Коротков К.Г., Ратман П.А., Гоголадзе Г.И. Экспериментальная установка для исследования применения метода поверхностной газоразрядной визуализации [эффект Кирлиан) // Извест. ЛЭТИ. - 1991. - Вып. 428. - С. 83-88.
20. Коротков К.Г. Эффект Кирлиан // Мед. информ. системы. - Таганрог, 1993. -Вып.5(Х11). - С. 21-23.
21. Коротков К.Г., Савельев С.К. Характеристики кирлиановских фотографий // Известия ВУЗов. Приборостроение. - 1993. - Т.36, N6 - С. 37-43.
22. Ветвин В.В., Гаевская М.В, Коротков К.Г. Опыт применения эффекта Кирлиан в гомеопатии // Парапсихология и психофизика. - 1994. -№4(16).- С.35-43.
23.Коротков К.Г., Кузнецов А.Л Модель интерференционных структур в биологии И Биомед. информатика: Сблр. /- СПб., 1995. - С. 33-49.
24. Короткое К.Г. Регистрация энергоинформационного взаимодействия газоразря ным датчиком // Биомед. информатика: Сборн. Трудов - СПб., 1995. - С. 197-206.
25.Короткое К.Г., Минкин В.А., Савельев С.К., Федоров С.И. Аппаратно-программное обеспечение метода газоразрядной визуализации // Биомед. ннформа тика: Сборн. Трудов - СПб, 1995. -С. 206-210.
26. Короткое К.Г., Кузнецов A.JI. Кирлиановский фанггом: новый этап понимания / Сознание и физическая реальность. -1997. - Т.2, № 1. - С. 83-89.
27. Короткое К.Г., Крашешок А.И. Метод газоразрядной визуализации - новый научный инструмент в гирудотерапии // Материалы пятой науч.-прак. конф. Ассоциации гирудологов России. - СПб., 1997. - С. 77-89.
28.Короткое К.Г., Гурвиц Б Л., Крылов Б.А. Новый концептуальный подход к ранней диагностике рака // Сознание и физ. реальность. - 1998. - Т. 3, № 1, С. 50-58.
29. Korotkov К. Menneskelig aura: Kirlian effekt // Impuls. (Denmark) . - 1997. - N 2. -P. 28-33
30.Коротков К.Г., Павлык A.A. Чувствительное устройство автоматического отделителя твердых компонентов картофельного вороха // "Применение микроэлектроники и робототехники в с/х"/ Труды Всесоюз. конф. - М-Рига. - 1985. - С. 3.
31. Короткое К.Г. Применение метода газоразрядной визуализации для экспресс-диагностики биологических объектов // "Человеко-машинные системы и комплексы принятия решений" / Тр. Всесоюз. конф. - Таганрог, 1989. — С. 24.
32.Коротков К.Г. Экспресс-диагностика биологических объектов методом ГРВ // "Экоэнергетика, биоэнергетика, здоровье человека - 90". / Труды межд. Конф. -1991.-С. 15.
33. Короткое К.Г., Дульнев Г.Н. Метод газоразрядной визуализации в профилактической медицине // Тр. Конгр, по проф. медицине. - СПб., - 1995. - С. 9.
34.Korotkov К. Der Kirlian-Effect — Direct nach dem Tode eines Menschen // Kongre! in Neuss Dusseldorf- 1995. - H. 23.
35. Korotkov K. New conception of space fields of biological objects // "Dialog mit dem Universum" Congr. Dusseldorf-1995. - H. 54.
36. Korotkov K. Kirlian Effect Development in Russia // Proceedings of the 3 rd Intern. Conf. for Medical and Applied Bio-Electrography.- Helsinki, - 1996.- P.45-54.
37. Korotkov K., Kouznetsov A. The theory of Morfogenetic SynergizationofBiologica Objects and the Phantom Leaf Effect // Proceedings of the 3rd Intern. Conf. for Medical and Applied Bio-Electrography.- Helsinki, - 1996. - P.55-57.
38. Korotkov K., Korotkov A., Korotkina S. New Kirlian Current Device for the Investigation of Human State // Proceedings of the 3rd Intern. Conf. for Medical and Applied Bio-Electrography. - Helsinki, - 1996. -P.58.
39. Коротков К.Г., Гурвиц Б.Я. Диагностика онкологических заболеваний методом ГРВ // «Фундаментальная наука и альтернативная медицина» / Тез. докл. Межд. Симпозиум - Пущино, - 1997. - С.103.
40. Коротков К.Г. Различие характеристик газоразрядного свечения плазмы крови Междунар. Симпозиум «Фундаментальная наука и альтернативная медицина» / Тез. докл. Межд. Симпозиум - Пущино, - 1997. - С. 111
[.Гурвиц Б.Я., Крылов Б.Л., Короткое К.Г. Использование метода ГРВ для разращен нового подхода к ранней диагностике онкологических заболеваний // «Био-;дприбор-98» / Тез. докл. Межд. Конф. - Москва, - 1998. - С. 106-107. !. Короткое К.Г. Применение метода ГРВ для экспресс-диагностики и монито-шга состояния биологических объектов // «Биомедприбор-98» / Тез. докл. Межд. онф.- Москва,- 1998,-С.104-106.
¡.Коротков К.Г., Крылов Б.А., Кузнецов A.JI. Исследование процесса формирова-та изображений при ГРВ // «Автоматизация проектирования» / Тез. докл. межвуз. -т. семинара. - СПИТМО, - 1998. - С. 18.
L Короткое К.Г., Крылов Б.А. Белобаба О.И. Алфавит признаков описания Кир-1ан-изображений // «Автоматизация проектирования» / Тез. докл. межвуз. н.-т. минара. - СПИТМО, - 1998. - С.19.
¡.Короткое К.Г., Малышев В.П. Экспресс-диагностика физического и психологи-:ского состояния человека с помощью метода газоразрядной визуализации // Эко->гая, здоровье, безопасность /Матер, н.-пр. конф,- СПб., - 1998. - С. 12-13. ¡.Бундзен П.В., Загранцев В.В., Колодий О.В., Коротков К.Г., Масанова Ф.М. Ноя технология прогнозирования психической готовности спортсменов в олимпий-:ом спорте // Вестник спортивной медицины России. - М., 1999. - № 3 (24). -13.
Korotkov К., Kaariainen P. Gas discharge visualisation technique applied to the study a physical stress among sportsmen // J. Pathophysiology.- 1998. - Vol. 5.- P. 53. 1. Korotkov K., Lehiomaki L., Kaariainen P. Stress diagnosis and monitoring with new imputerized "Crown-TV" device // J. Pathophysiology .-- Vol. 5- 1998.- P. 227. •.Kolmakow S., Hanninen O., Korotkov K. Gas discharge visualization system applied to e study of non-living biological objects // J. Pathophysiology - Vol. 5.-1998 - P. 55. I. - GDV technique - the experience after three years of practice // "SIS-997 Proc. In-m. Congress - St.Petersburg, - 1999.- P. 43-44.
. Korotkov K. Popechitelev E. GDV technique application for testing bio - correctors //
JS-99"/ Proc. Intern. Congress - St.Petersburg, - 1999.- P. 46.
:.Kuznetsov A., Korotkov K., Krylov B. BEOGDV - image recognition system // "SIS-
>7 Proc. Intern. Congress - St.Petersburg, - 1999.- P. 47-48.
.Крашенюк А.И., Коротков К.Г. Концепция энергоинформационных болезней
ловека// "SIS-997 Proc. Intern. Congress - St.Petersburg, - 1999.-P. 29-31.
.Bundzen P., Kolodiy 0., Korotkov K. Prospects of using the gas discharge visualisa-
>n technique in the process of preparation of elite athletes // "SIS-997 Proc. Intern.
>ngress - St.Petersburg, - 1999.- P. 17-18.
.Bundzen P., Korotkov K., Kolodiy 0., et. Al. New technology of the athletes psycho-ysical readiness evaluation based on the gas-discharge visualisation method in com-rison with battery of tests // "SIS-997 Proc. Intem. Congress - St.Petersburg, - 1999-19-22
. Alexandrova R., Korotkov K., et. al. The use of GDV method for evaluation the pants' state and estimate effectivity of acupuncture IIICMART Intern. Symp. Medical ¡upuncture/Abstr.- Urmala, 1999-P. 4-5.
.Korotkov К. BEO GDV Technique - advanced scientific tool to study Biological bjects // Proc. 2nd International A.Gurwitsch Conf-Moscow, 1999,- P. 19.
58. Короткое К.Г., Попечителев Е.П. Контроль состояния ребенка с помощью комплекса регистрации газоразрядных изображений пальцев рук // «Проблемы инструментальной оценки состояния с помощью компьютерных систем» / Науч. прак. конф. - Москва, - 1999 - С. 57-59.
59. Короткое К.Г., Малышев В.П. Применение метода газоразрядной визуализации для анализа физического и психологического состояния человека // Безопасность i экология С-Петербурга / Тез. науч.-прак. конф., СПбГТУ.- СПб., - 1999. - С. 51-54
60. Kolmakow S., Hänninen О., Korotkov K.G., Bundzen P.V. Startle prove assessed by gas discharge visualization technique // Mechanisms of Adaptive Behavior / Abstracts Int. Symp. - St.Petersburg, - 1999 - P. 78.
61. Kolmakow S., Hänninen О., Korotkov K.G., Bundzen P.V. Gas discharge visualization technique and Spectrophotometry in detection of field effects // Mechanisms of Adaptive Behavior / Abstracts Int. Symp. - St-Petersburg, -1999 - P. 78.
62. A.c. 813280 СССР. Частотный преобразователь электрического напряжения / Скачков А.Е., Лавров И.С., Короткое К.Г. (СССР) - N4567645; заявл. 09.04.79.
63. A.c. 1241181 СССР, МКИ G 03 G 17/00. Устройство для фотографирования га зового разряда от жидкофазных объектов в электрическом поле высокой напряженности / Галынкин В.А., Гудакова Г.З., Колесников C.B. Короткое К.Г. (СССР) N 3778883; Заявл. 06,08,84; Опубл. 30,06,86, л. № 24, - 2с.
64. A.c. 1290120 СССР, МКИ G 01 M 3/40. Способ контроля герметичности издели / Баньковский Н.Г., Короткое К.Г. (СССР) - N 3700558; Заявл. 15.02.84; Опубл. 15.02.87, Бюл. № 6 - 2с.
65. A.c. 13222900 СССР, Ионизационный детектор / Короткое К.Г. (СССР) - N 3945460; Заявл. 19.08.85.
66. A.c. 1377813 СССР, МКИ G03B 41/00, Способ определения физиологического состояния биологического объекта / Галынкин В.А., ГудаковаГ.З., Жерновой А.Р Короткое К.Г. (СССР) - N 3780663; Заявл. 06.08.84; Опубл. 29.02.88, Бюл. № 8 - 2
67.А.С.1561066 СССР, MKHG03 G 17/00, Устройство для фотографирования га зового разряда жидкофазных объектов в электрическом поле высокой напряженности / Гудакова Г.З., Коротков К.Г., Евчук B.C., Кукуй Л.М., Попов Ю.В.. (СССР -N 4423602; Заявл. 11.05.88; Опубл. 30.04.90, Бюл.№ 16-Зс.
68. A.c. 1456047 СССР, МКИ А 01 D 33/08, Способ отделения клубней картофеля от камней и почвенных комков / Коротков К.Г., Павлык В.А., Кудрявцев В.М. (СССР).-N 4200324; Заявл. 24.02.87; Опубл. 07.02.89, Бюл. №5.-4 с.
69. A.c. 1664286 СССР, МКИ А 61 В 5/16, Устройство для регистрации газоразря; ного свечения биологических объектов / Коротков К.Г., Кожевников Н.Д. (СССР) N 4736898; Заявл. 11.07.89; Опубл. 23.07.91, Бюл. № 27 - 4 с.
70. Патент на изобретение 2141250 РФ, МКИ А61В 5/05,1999. Способ определен» энерго-информационного состояния биологического объекта // Коротков К.Г., Ко-роткинаС.А., Лехтомаки Л. (РФ)-N 97121704; Заявл. 18.12.97; Опубл. 20.11.99, Бюл. Ка 32 - 4 с.
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Коротков, Константин Георгиевич
Глава 1. Метод Газоразрядной Визуализации в оценке состояния биологических объектов.
1.1. Эффект Кирлиан как основа для построения метода оценки состояния биологического объекта.
1.2. Известные представления о физических процессах характерных для эффекта Кирлиан.
1.3. Особенности построения средств визуализации ГРВ изображений при проведении медико-биологических исследований.
1.4. Биологическ/ий объект как предмет электрографических исследований.
1.5. Особенности извлечения информации о состоянии биологического объекта при анализе газоразрядных сигналов, индуцированных БО.
1.6. Постановка задачи исследования.
Глава 2. Анализ физических процессов формирования газоразрядного образа биообъекта, стимулированного электромагнитным полем высокой напряженности.
2.1. Методические схемы исследования биологических объектов.
2.2. Анализ распределения электрического поля в разрядном промежутке.
2.3. Математическое моделирование процесса развития лавинного разряда.
2.4. Анализ процессов зарядки диэлектрической поверхности в ходе Газоразрядной Визуализации.
2.5. Расчет тепловой мощности в разряде и ее влияния на состояние объекта.
2.6. Структуризация биологической жидкости в условиях, характерных для процессов Газоразрядной Визуализации.
2.7. Основные информативные признаки объектов, проявляющиеся при Газоразрядной Визуализации.
Гл.З. Исследование каналов извлечения информации о состоянии БО в процессе Газоразрядной Визуализации
3.1. Особенности информационного взаимодействия БО с каналом обработки информации.
3.2. Собственная электропроводность объекта.
3.3. Структурная неоднородность поверхности и объема.
3.4. Влажность объекта.
3.5. Спонтанное и стимулированное оптическое излучение в видимой и ультрафиолетовой областях спектра.
3.6. Собственное газовыделение объекта.
3.7. Корпускулярные излучения.
3.8. Выбор наиболее информативного спектрального диапазона излучения для извлечения информации о состоянии БО в процессе ГРВ.
Гл.4. Методические принципы построения систем Газоразрядной Визуализации.
4.1. Информативность Газоразрядных изображений БО.
4.2. Методические принципы извлечения информации о состоянии Б О методом Газоразрядной Визуализации
4.3. Стандартизация процесса Газоразрядной Визуализации.
4.4. Стабильность и воспроизводимость параметров.
Гл. 5. Принципы и алгоритмы программной обработки ГРВ-грамм.
5.1. Параметры ГРВ-грамм, используемые для анализа.
5.2. Процедуры обработки исходного изображения.
5.3. Трансформирование координатных отображений ГРВ-грамм с выделением ряда значимых элементов.
5.4. Использование вероятностных параметров для описания ГРВ-грамм.
5.5. Автоматизированная система классификации ГРВ-грамм на базе самообучающейся интеллектуальной системы нечетко структурируемых информационных баз данных.
5.6. Распознавание типовых ГРВ-грамм пальцев рук на базе анализа их фрактальной динамики.
Гл. 6. Принципы построения и практическая реализация программно-аппаратного комплекса для применения метода Газоразрядной Визуализации.
6.1. Основные принципы построения приборов ГРВ.
6.2. Универсальный прибор для исследования характеристик газоразрядного свечения различных объектов и его модификации.
6.3. Программный комплекс "СБУ".
Гл. 7. Результаты применения метода Газоразрядной Визуализации в медико-биологической практике и экологии.
7.1. Программа исследования комплексных характеристик БО с использованием методов Газоразрядной Визуализации.
7.2. Исследование процессов культивирования микробиологических культур.
7.3. Исследование газоразрядного свечения растительных объектов
7.4. Исследование газоразрядного свечения листьев растений.
7.5. Разработка методики выявления онкомаркеров в разведенных образцах крови.
7.6. Принципы диагностики психофизиологического состояния человека в норме и патологии. Основные этапы ГРВ диагностики.
7.7. Результаты и перспективы применения ГРВ-графии в терапевтической клинике.
7.8. Анализ энергоинформационных аспектов гирудотерапии.
7.9. Методика оценки психофизиологической соревновательной готовности спортсменов в сопоставлении с батареей тестов. Заключение
Введение 1999 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Коротков, Константин Георгиевич
Актуальность темы. Диагностические исследования являются важнейшим условием проведения терапии как с точки зрения выбора наиболее эффективных средств лечения, так и для контроля за реакцией больного с учетом многообразия воздействующих факторов окружающей среды.
Используемые в медико-биологической практике диагностические методы, при их многочисленных преимуществах, имеют и ряд существенных ограничений: большинство из них отражают состояние отдельных органов и систем организма; в некоторых из них используются интенсивные излучения и поля, что ограничивает частоту их применения; как правило, они требуют больших капиталовложений и эксплуатационных затрат; немногочисленны методы динамического контроля состояния организма в процессе проводимой терапии. Возрастают требования к квалификации персонала при росте вероятности ошибки субъективных диагностических выводов. Поэтому для решения широкого класса медико-биологических задач необходима разработка простых в применении, неинвазивных, надежных автоматизированных систем динамической оценки функционального состояния организма и, в частности, методов скрининг-контроля при проведении диспансеризации широких масс населения с выявлением групп риска по различным нозологическим формам. При этом принципиальное значение приобретает разработка новых программно-аппаратных методов исследования.
Среди методов оценки состояния уже более столетия известен эффект визуализации состояния объектов в электромагнитном поле (ЭМП), носящий имя отечественных исследователей супругов С.Д. и В.Х. Кирлиан.
Многочисленные экспериментальные исследования показали перспективность применения этого эффекта для исследования психофизиологических характеристик человека и динамики их изменения. не
В то же время эффект Кирлиан до сих пор внедрен в практику из-за отсутствия единого понимания базовых принципов формирования изображений, репрезентативных методик и удобной аппаратуры для клинического применения. Подобное положение, даже при наличии широкого интереса и отдельных положительных результатов, препятствовало внедрению метода в практику медико-биологических исследований. Для его практического применения необходимо было разработать научные основы и практические принципы регистрации и анализа газоразрядного свечения биологических объектов (БО).
Таким образом, актуальность настоящей работы обусловлена следующими факторами:
1. Необходимостью развития новых методов экспресс-диагностики текущего состояния, выявления патологических процессов на ранней стадии заболевания, а также динамического слежения за состоянием БО и, прежде всего, человека, в процессе и в результате оказываемого воздействия, в частности, проводимой терапии
2. Необходимостью выявления базовых физических процессов, протекающих в ходе взаимодействия исследуемого объекта с электромагнитным полем и носителем информации в процессе визуализации с использованием газового разряда.
3. Необходимостью создания репрезентативной практической методики, базирующейся на методе Газоразрядной Визуализации.
Целью работы является разработка в целях медико-биологического и экологического мониторинга научных основ и аппаратурной реализации способа исследования функционального состояния биологических объектов, позволяющего извлекать информацию об их функциональном состоянии и реакции на воздействия путем компьютерной обработки и анализа характеристик свечения газового разряда, развивающегося вблизи поверхности БО при стимулировании последнего импульсами электромагнитного поля.
Задачи работы, связанные с решением поставленной цели: • Анализ состояния исследований в области теоретико-экспериментального обоснования и практических приложений эффекта Кирлиан.
• Исследование физических процессов, протекающих при формировании газоразрядного свечения, индуцированного БО в ЭМП высокой напряженности; оценка роли различных факторов в формировании наблюдаемых газоразрядных свечений, индуцируемых БО.
• Исследование каналов взаимодействия БО с газовым разрядом; влияния процесса измерения на объект; процесса отражения информации о состоянии объекта при посредстве газового разряда, введение принципов и критериев классификации и количественной оценки формирующихся изображений.
• Разработка принципов построения измерительно-вычислительных систем компьютерного анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы в электромагнитных полях. Создание алгоритмов извлечения информации и программной обработки пространственно-амплитудных фрактальных изображений.
• Развитие математических принципов многофакторной оценки газоразрядных изображений на базе автоматизированной самообучающейся интеллектуальной системы многопараметрических информационных баз данных, в частности, методов анализа фрактальной динамики газоразрядных изображений.
• Развитие методик применения разработанных систем для анализа состояния различных биологических объектов.
• Обоснование и экспериментальное подтверждение перспективности применения развитых принципов при решении задач медико-биологического и экологического мониторинга и внедрение их в экспериментальную и клиническую практику.
Объектом исследования настоящей работы являются процессы отражения информации о состоянии БО в характеристиках газоразрядного свечения, индуцированного исследуемым объектом в ЭМП высокой напряженности и методы извлечения информации путем компьютерной обработки двумерных фрактальных изображений.
Предметом исследования являются физические процессы развития газового разряда, инициированного и модулированного за счет поверхностных и объемных свойств исследуемого объекта и методы математического преобразования и интерпретации информации, получаемой в результате визуализации газоразрядного свечения, для медико-биологических приложений.
На защиту выносятся следующие научные положения:
1. Концептуальный подход к исследованию биологических объектов путем компьютерной обработки и анализа характеристик свечения газового разряда, индуцированного объектами биологической природы в электромагнитных полях высокой напряженности.
2. Комплекс представлений о влияния биологического объекта на характеристики газового разряда с учетом модельных представлений теории газоразрядных процессов, физической электроники, гидродинамики, теплофизики.
3. Результаты экспериментальных исследований и их интерпретации, подтвердивших эффективность использования разработанных общей методологии, методов и средств исследования БО с применением разработанных подходов.
Научная новизна работы заключается в создании нового научного направления: диагностика и мониторинг состояния БО на базе регистрации и компьютерного анализа параметров газоразрядного свечения, индуцированного БО в электромагнитном поле высокой напряженности в целях медико-биологической и экологической практики. В отличие от известных методов медицинской визуализации, формирующиеся изображения представляют собой пространственно-амплитудные фрактальные образы, параметры которых зависят от функционального состояния биологического объекта.
Научная новизна подтверждается следующими научными результатами:
1. Предложен и научно обоснован новый подход к оценке функционального состояния и слежению за динамикой его изменений под влиянием внешних факторов путем системного анализа комплексных параметров индуцированного биологическим объектом газоразрядного свечения.
2. Исследована природа физических процессов формирования изображений при газовом разряде и выявлены оптимальные условия их реализации.
3. Исследована структура каналов взаимодействия БО с электромагнитным полем, газовым разрядом и системой преобразования информации, что позволило выделить основные признаки БО, оказывающие влияние на параметры визуализации.
4. Развиты математические модели микроскопических процессов, определяющих основные особенности процесса визуализации: в газовой фазе, на поверхностях электродов визуализации, на поверхности исследуемого объекта, в объеме жидкофазного объекта, находящегося в ЭМП высокой напряженности.
5. Предложен и экспериментально обоснован комплекс параметров, описывающих геометрические, структурные, яркостные, фрактальные, энергетические характеристики ГРВ-грамм.
6. Создан метод анализа фрактальной динамики матриц данных, позволяющий решать задачи автоматизированной классификации газоразрядных изображений.
Практическая значимость работы заключается в том, что на основании общего подхода, методов и средств, изложенных в диссертации, разработан и внедрен в медико-биологическую практику новый класс биотехнических комплексов: измерительно-вычислительных системы регистрации, обработки и анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы в электромагнитных полях высокой напряженности и отражающего состояние этого объекта. Практическую значимость имеют:
1. Комплекс моделей и методов анализа и сравнительной оценки параметров изображений по совокупности их характеристик, а также критерии классификации состояний объектов на базе проводимого анализа.
- 102. Основные алгоритмические принципы цифровой обработки газоразрядных изображений, принципы построения программного и метрологического обеспечения.
3. Специализированный программный комплекс обработки и анализа газоразрядных изображений.
4. Прибор для исследования газоразрядных характеристик БО, внедренный в медико-биологическую практику.
5. Самообучающаяся интеллектуальная система обработки и классификации изображений на базе нечетко структурируемых информационных баз данных комплексных параметров газоразрядных изображений.
6. Введенные в работе научные термины: метод Газоразрядной Визуализации - ГРВ, ГРВ-графия для идентификации метода графической регистрации и ГРВ-грамма для описания самого изображения.
7. Базовые методики практических приложений метода ГРВ в различных областях медико-биологической практики с рекомендациями по практическому применению в конкретных областях:
• при исследовании жидкофазных объектов: микробиологических культур, образцов крови, слюны, биологически-активных жидкостей, воды;
• при исследовании растительных объектов;
• при экспресс-диагностике психофизиологического состояния человека на различных этапах жизнедеятельности для выявления патологических состояний на ранних стадиях;
• при мониторинге состояния БО в реальном масштабе времени.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что развитый метод является одним из перспективных инструментальных методов, позволяющих оценивать функциональное состояние организма. Как показали развитые практические приложения, преимущества его состоят в следующем: объективность информации - независимость от навыков и опыта конкретного пользователя; неинвазивность, безопасность и полная стерильность; возможность слежения за развитием процессов в
-11 реальном масштабе времени, сопоставления структурных, функциональных и временных процессов в организме; методическая простота и удобство -отсутствие каких-либо особых требований к помещению, условиям окружающей среды, квалификации исполнителя; при исследовании состояния человека снятие информации только с конечностей пациента; наглядность и интерпретируемость получаемых результатов, удобство их хранения и обработки; относительно невысокая стоимость аппаратуры и возможности ее широкого практического внедрения.
Результаты диссертации использованы для решения широкого круга проблем в медицине, биологии, экологии, спорте. Научное и практическое значение имеют: аппаратура, методики, методы и средства цифровой обработки изображений газоразрядного свечения; автоматизированные системы получения, оценки и интерпретации информации.
Достоверность полученных результатов обеспечена теоретическими и экспериментальными обоснованием выдвинутых положений, систематической проверкой полученных теоретических результатов оригинальными экспериментальными данными, сравнительным анализом результатов, полученных новыми и традиционными методами, проведением лабораторных и клинических исследований с использованием метрологически поверенной стандартной аппаратуры, а также большой статистической выборкой исследуемого материала и корректными способами его статистического анализа с использованием современных методов.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены в период 1985-1999 гг. на 40 конференциях и семинарах в России и за рубежом. Среди них: Всесоюзные и Международные конференции: "Человеко-машинные системы" (Таганрог 1989); "Экоэнергетика, здоровье человека" (Сочи 1991); Конгресс по профилактической медицине (С-Пб, 1995); «Фундаментальная наука и альтернативная медицина» Пущино 1997; «Биомедприбор-98» (Москва 1998); «Проблемы инструментальной оценки состояния с помощью компьютерных систем» (Москва, 1999); конф. поев. 150-летию И.П.
Павлова (СПб, 1999).; "Безопасность и экология Санкт-Петербурга" (СПб, 1998, 1999); Зарубежные Конгрессы: Шри-Ланка 1995, 1998; Дюссельдорф 1995; Хельсинки 1996, 1998; Индия 1998; Бразилия 1999; Латвия 1998, 1999; Израиль 1999; Голландия 1999. Семинары в МГУ 1997, в Университетах городов Вичита, Куопио, Лима, Мельбурн, Мехико, Оорус, Портланд, Чикаго, Лондон, 1996-1999 и получили положительную оценку.
На основе полученных результатов создана диагностическая и лечебная аппаратура, разрешенная к применению Комитетом по Новой Медицинской Технике МЗ РФ (май-декабрь 1999). Разработанная медицинская аппаратура сертифицирована и выпускается серийно, внедрена в медицинских и исследовательских центрах России, Англии, Германии, Индии, Словении, США, Финляндии, Швеции.
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 70 опубликованных научных работах, из них 2 монографии, 27 научных статей, 10 авторских свидетельств, 31 тезисов конференций. Во всех работах, выполненных с соавторами, автору принадлежит постановка задачи, концепция основных методов и средств проведения исследований, анализ полученных результатов. Автор непосредственно принимал участие во всех проведенных исследованиях.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 7 глав, заключение, список литературы, включающий 293 наименования, в том числе 70 работ автора. Основная часть работы изложена на 205 страницах машинописного текста. Работа содержит 69 рисунков и 13 таблиц.
Заключение диссертация на тему "Разработка научных основ и практическая реализация биотехнических измерительно-вычислительных систем анализа газоразрядного свечения, индуцированного объектами биологической природы"
Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем: Теоретико-методологические результаты.
1. Разработан и экспериментально проверен новый подход к изучению состояния, процессов жизнедеятельности и реакции на воздействия БО путем компьютерного анализа параметров двумерных фрактальных изображений, формируемых при стимулировании БО импульсами электромагнитного поля с усилением в газовом разряде.
2. Развиты научные принципы новой - предметной области: газоразрядной визуализации, для чего создана система представлений и моделей взаимодействия БО с газовым разрядом, предложены и обоснованы принципы интерпретации информации о состоянии БО путем анализа газоразрядных параметров, заложены основы классификации состояний БО в зависимости от типа ГРВ-грамм. Использование комплекса независимых параметров, характеризующих геометрические, яркостные, спектральные, фрактальные, вероятностные и токовые характеристики газоразрядного процесса позволило применить широкий арсенал современных методов и средств обработки информации.
3. Разработан комплекс методов, моделей, аппаратуры и алгоритмических подходов, позволяющих производить компьютерную ГРВ-графию БО различной природы: жидкофазных объектов, растительных объектов, животных и человека.
4. Проведен анализ состояния исследований в области теоретико-экспериментального обоснования и практических приложений эффекта Кирлиан.
5. Проведено исследование физических процессов, протекающих при формировании газоразрядного свечения, индуцированного БО в ЭМП высокой напряженности; выполнена оценка роли различных факторов в формировании наблюдаемых газоразрядных свечений, индуцируемых БО.
- 216
6. Исследованы каналы взаимодействия БО с газовым разрядом; влияние процесса измерения на объект; процесса отражения информации о состоянии объекта при посредстве газового разряда, введены принципы и критерии классификации и количественной оценки формирующихся изображений.
7. Развиты математические принципы многофакторной оценки газоразрядных изображений на базе автоматизированной самообучающейся интеллектуальной системы многопараметрических информационных баз данных, в частности, методов анализа фрактальной динамики газоразрядных изображений.
Экспериментальные и прикладные результаты
1. Разработанный подход и реализующие его методы использованы для экспериментального исследования широкого класса БО, в результате чего:
1.1. Показана возможность исследования состояния, процессов жизнедеятельности и реакции на воздействия широкого класса БО по характеристикам свечения газового разряда, развивающегося вблизи поверхности БО при помещении последнего в электромагнитное поле высокой напряженности.
1.2. Развита методика ГРВ-графии микробиологических объектов и продемонстрирована возможность слежения за стадиями роста культуры в процессе культивирования с построением характеристической кривой роста на примере культур С^шШегтопсШ.
1.3. Продемонстрирована перспективность применения метода ГРВ для целей экологического мониторинга растительных объектов на примере изучения ингибирования развития проростков кукурузы под влиянием ксенобиотков с последующим восстанавливающим действием витамина В2.
1.4. Исследовано газоразрядное свечение образцов плазмы крови пациентов с первичным и метастазированным раком (саркома желудка, шейки матки, предстательной железы, легких) в сравнении с образцами крови здоровых доноров. Различие газоразрядных параметров раковой и
-217донорской крови закладывает основы для развития системы ранней диагностики патологических процессов, в частности, ракового состояния по характеристикам газоразрядного свечения образцов крови.
1.5. Выявлены основные типы реакции пациентов на комплексное воздействие в ходе лечения методом гирудотерапии.
1.6. Развиты методические подходы, методы и создан комплекс прикладных программ для исследования психофизиологического состояния человека в норме и патологии и его мониторинга под влиянием широкого спектра воздействующих факторов. Выявлены основные типы ГРВ-грамм относительно здоровых пациентов, больных, принадлежащих к различным нозологическим формам, и определены характерные особенности изменения параметров изображений под влиянием терапии.
1.7. Развит подход к прогнозированию соревновательной готовности спортсменов на основании анализа паттернов ГРВ-грамм в сопоставлении с результатами психофизиологических методик.
1.8. Развита автоматизированная система классификации состояний БО на базе самообучающейся интеллектуальной системы нечетко структурированных вероятностных информационных баз данных ГРВ-грамм, реализованная на основе Байесовской стратегии принятия решений. Заложена основа и создан прикладной аппарат для создания автоматизированных диагностических систем конкретных нозологических классов.
Заключение
Совокупность полученных результатов позволяет сформулировать новое научное направление -ГРВ-графия объектов биологической природы. Применение методов ГРВ-графии позволяет получать качественно новую информацию о функциональном состоянии, характере жизнедеятельности и реакции на воздействия различных биологических объектов, что имеет важное прикладное значение для реализации программ исследования широкого круга медико-биологических и экологических проблем.
-218
Библиография Коротков, Константин Георгиевич, диссертация по теме Приборы, системы и изделия медицинского назначения
1. Аброян И.А., Еремеев М.А., Петров H.H. Основы физической электроники // УФН. 1974. - Т. 44, № 1. - С. 213.
2. Адаменко В.Г. Исследование механизма формирования изображений, получаемых с помощью высокочастотного электрического разряда.// Дисс. канд. ф.-м.н. / Минск, 1975. 140 с.
3. Александров Г.Н. Коронный разряд на линиях электропередач / Энергия.- М., 1964. 228 с.
4. Аронов М.А. и др. Электрические разряды в воздухе при напряжении высокой частоты / Энергия. М., 1969. - 176 с.
5. Астров Ю.П., Касымов Ш.С., Парицкий Л.Г., Рывкин С.М. Исследование характеристик полупроводникового ионизационного преобразователя изображений и ионизационной фотографической системы Л., 1975. - Деп. в ВИНИТИ 03.04.75, № 1032-75.
6. Ашметков Ф.С., Баукина Л.Н., Всеволожский Л.А. Новый метод газоразрядной диагностики // Мед. информ. системы. Таганрог, 1992. -Вып. 4 (XI).
7. Баньковский Н.Г., Короткое К.Г. Экспериментальное исследование характеристик разряда в узком зазоре, ограниченном диэлектриком // Труды ЛПИ. 1985. - № 412. - С. 64-68.
8. Баньковский Н.Г., Короткое К.Г. Изучение физики газоразрядной визуализации // Письма ЖТФ. 1982. - Т. 8, № 4. - С. 216-300.
9. A.c. 1290120 СССР, МКИ G 01 М 3/40. Способ контроля герметичности изделий / Баньковский Н.Г., Коротков К.Г. (СССР) N 3700558; Заявл. 15.02.84; Опубл. 15.02.87, Бюл. № 6 - 2с.
10. Баньковский Н.Г., Коротков К.Г., Петров H.H. Физические процессы формирования изображения при газоразрядной визуализации (эффект Кирлиан) // Радиотехника и электроника. 1986. - Т. 31, № 4. - С. 625-642.
11. Белов Г.А. Высокочастотные тиристорно-транзисторные преобразователи / Энергоатомиздат. М., 1987. - 382 с.
12. Нетрадиционные виды энергетики и проблемы энергоинверсии //-219
13. Регионал. научно-теор. Конф. / Тезисы докладов Краснодар, 1989.
14. Брагина H.H., Доброхотова Т.А. Функциональные асимметрии человека. -М., 1988.-320 с.
15. Вайда Д. Исследование повреждения изоляции / Энергия. М., 1968. -240 с.
16. Васильева Т.Н., Дульнев Т.Н., Муратова Б.Л., Полякова О.С. Исследование энергоинформационного обмена между субъектами // Известия ВУЗов / Приборостроение. СПб., 1993. - Т. 36, № 6. - С. 43-47.
17. Вассерман Л.И., Дорофеева С.А., Меерсон Я.А. Методы нейропсихо-логической диагностики / Стройлеспечать. СПб., 1997.- 304 с.
18. Вельховер Е.С., Кушнир Г.В. Экстерорецепторы кожи / Штиинца. -Кишинев, 1986. 125 с.
19. Ветвин В.В., Гаевская М.В., Коротков К.Г. Опыт применения эффекта Кирлиан в гомеопатии и парапсихологии // Парапсихология и психофизика. 1994.- №4(16).- С. 35-43.
20. Владимиров Ю.А., Львова О.Ф., Черемшина З.П. Механизм сверхслабых свечений сопровождающих процессы окисления в митохондриях // Биэнергетика и биологическая спектрофотометрия / Наука. М., 1967. - С. 29-35.
21. Воробьев A.A. Высоковольтное испытательное оборудование и измерения / Госэнергоиздат. М., 1960. - 460 с.
22. Гаваа Лувсан. Очерки методов восточной рефлексотерапии / Наука. -Новосибирск, 1991. 432 с.
23. Галашин Е.А., Фок М.В. О механизме образования скрытого фотографического изображения // Докл. АН СССР. 1971. - Т. 199, № 1. - С. 128131.
24. A.c. 1377813 СССР, МКИ G03B 41/00. Способ определения физиологического состояния биологического объекта / Галынкин В.А., Гудакова Г.З., Жерновой А.И., Коротков К.Г. (СССР) N 3780663; Заявл. 06.08.84; Опубл. 29.02.88, Бюл. № 8 - 2с.
25. Гаряев П.П. и др. Исследование флуктуационной динамики растворов ДНК методом лазерной корреляционной спектроскопии // Краткие сообщения по физике / Физический институт РАН. 1992. - №. 11-12. - С. 63-69.
26. Гегенава Г.П. Механизм действия 2,4-Д на окислительное фосфорилирование в митохондриях // «Проблемы экологической биофизики» / Труды 11 Респуб. Конф. Тбилиси, 1986. - С. 26.
27. Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров И.Е. Основы физики плазмы / Атомиздат. М., 1977. - 228 с.
28. Горелик A.JL, Скрипкин В.А. Методы распознавания образов / Высшая школа. М., 1984.-520 с.
29. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток / Наука,- М., 1971.-560 с.
30. Грибковский В., Гапоненко В., Киселев В. Прафесар электрографи i магнетызму / Навука i тэхнпса. М., 1988. - 187 с.
31. Гудакова Г.З., Галынкин В.А., Коротков К.Г. Исследование характеристик газоразрядного свечения микробиологических культур // Журнал прикл. спектроскопии. 1988. - Т. 49, № 3. - С. 412-417.
32. Гудакова Г.З., Галынкин В.А., Коротков К.Г. Исследование фаз роста культур грибов рода C.quilliermondy методом газоразрядной визуализации // Микология и фитология. 1990. - Т. 2, № 2. - С. 174-179.
33. Гуляев Ю.В., Годик Э.Э. Физические поля биологических объектов // Кибернетика живого / Наука. М., 1984. - 320 с.
34. Гурвиц Б.Я., Крылов Б.А., Коротков К.Г. Использование метода ГРВ для разработки нового подхода к ранней диагностике онкологических заболеваний // «Биомедприбор-98» / Тезисы докл. Междунар. Конф. М., 1998.-С. 106-107.
35. Гурвич A.A. Проблема митогенетического излучения как аспект молекулярной биологии / Медицина. Л., 1968. - 240 с.
36. Гурвич A.A., Еремеев В.Ф., Карабчиевский Ю.А. Энергетические основы митогенетического излучения и его регистрации на фотоэлектронных умножителях / Медицина. М., 1974.- 96 с.
37. Гурвич А.Г. Теория биологического поля / Госиздат. М., 1944. - 125 с.
38. Гуревич A.A., Ливанова Т.Н. Зависимость митогенетического излучения и неравновесной молекулярной организации клеток печени от раздражений блуждающего нерва // Бюл. Экперим. биол. и мед. 1980. - № 2. - С. 179180.
39. Даниленко А.И., Шевченко И.Н. Природная ß-радиоактивность растений, животных и человека (в норме и патологии) / Наук. Думка. Киев, 1981.-402 с.
40. Дашук П.Н. Скользящий разряд в устройствах газоразрядной визуализации // «Наука, Информация, Сознание'99» / Тезисы докл. Междунар. научн. Конгр. С-Петербург, 1999. - С. 70.
41. Дашук П.Н., Челноков Л.Л., Ярышева М.Д. Электрофизические характеристики стримерной стадии скользящего разряда // Электронная техника. -1975,-Вып. 6,-С. 9.
42. Дежкунова C.B., Довгялло А.Г. Визуализация усталостных дефектов электроразрядным высокочастотным методом / Дефектоскопия. 1983. - № 2. - С. 46-50.
43. Добрецов Л.Н., Гомоюнова С.А. Физическая электроника / Наука. М, 1978.-564 с.
44. Дуринян P.A. Атлас аурикулярной рефлексотерапии / Медицина. -Ташкент, 1982.-312 с.
45. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности // Радио и связь. М., 1991. - 170 с.
46. Желудев И.С., Филимонов A.A., Юрин В.А. Наблюдение доменной структуры сегнетоэлектрических кристаллов при помощи электрических люминофоров // Кристаллография. 1961. - Т. 6. - С. 676-680.
47. Журавлев А.И. Спонтанное сверхслабое метаболическое свечение плазмы и сыворотки крови в видимой области спектра // Сверхслабые свечения в медицине и сельском хозяйстве / Изд-во МГУ М., 1974. - С. 9-27.
48. Журавлев А.И., Журавлева А.И. Сверхслабое свечение сыворотки крови и его значение в комплексной диагностике / Медицина. М., 1975. - 128 с.
49. Патент России N 2075060 G 01 N 21/00, А 61 H 39/00, 1997. Способ выявления энергоинформационного воздействия на тестируемый объект // Халоимов А.И., Розин И.Т. и др.
50. Зубовский Г.А. Ультразвуковая диагностика и электроакупунктура. -М., 1992. 137 с.
51. Иванов Э.В., Шестерин И.С., Теличенко Н.М. Научные доклады высшей школы // Биологические науки. 1971. - № 6. - С. 133.
52. Иванова Е.И., Колин В.В., Новогрудский Б.В. Разработка фотографического полупроводникового процесса на полу-изолирующих кристаллах / Сб. ст. Л., 1973. - Деп. в ВИНИТИ 26.09.73, № 5706-73.
53. Ивахненко А.Г. и др. Справочник по типовым программам моделиро-223 вания / Техника. Киев, 1980. - 395 с.
54. Исследование биоэнергетических процессов // Известия ВУЗов / Приборостроение. 1993. - Т. 36, № 6.
55. Ильченко Н.С., Кириленко В.М. Полимерные диэлектрики / Техника. -Киев, 1977.-285 с.
56. Инюшин В.М., Гриценко B.C., Воробьев H.A. и др. О биологической сущности эффекта Кирлиан (концепция биологической плазмы) / КазГУ. -Алма-Ата, 1968. 45 с.
57. Инюшин В.М., Федорова H.H. Вопросы биоэнергетики / КазГУ. Алма-Ата, 1969.- С. 59-61.
58. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей / Наука. Новосибирск, 1985. - 181 с.
59. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Сверхслабые излучения в межклеточных взаимодействиях / Наука. Новосибирск, 1981. - 144 с.
60. Казначеев В.П., Михайлова Л.П., Шурин С.П. Информационные взаимодействия в биологических системах, обусловленные электромагнитным излучением оптического диапазона // Прогресс биологической и медицинской кибернетики / Медицина. М., 1974.- С. 314-338.
61. Казначеев В.П., Спирин Е.А. Космопланетарный феномен человека / Наука. Новосибирск, 1991.-260 с.
62. Каноныкин Б.Н. Разряд в воздушных прослойках, заключенных в толще твердого диэлектрика // ЖТФ. 1939. - Т. 9, Вып. 10. - С. 876-882.
63. Карнаухов В.Н. Люминесцентный спектральный анализ клетки / Наука. Москва, 1978.-375 с.
64. Касымов Ш.С., Парицкий Л.Г. Исследование полупроводниковых фотографических систем ионизационного типа / Сб. ст. Л., 1975. - Деп. в ВИНИТИ 03.04.75. № 1031-75.
65. Касымов Ш.С., Парицкий Л.Г., Рыбкин С.М. Исследование ионизированного преобразователя изображений / Сб. ст. Л., 1974. - Деп. в ВИНИТИ 12.09.74, № 2693-74.
66. Кирлиан С.Д., Кирлиан В.Х. Фотографирование и визуальное наблюдение при посредстве токов высокой частоты // Журн. науч. и прикл. фото-224графии и кинематографии. 1961. - Т. 6, № 6. - С. 397-403.
67. Кирлиан С.Д., Кирлиан В.Х. В мире чудесных разрядов / Знание. M.,1964.-40 с.
68. А. с. 913491, СССР. Устройство для контроля круговой сплошности проводящих покрытий на диэлектрических волокнах / Кисляков В.Е., Любутин О.С. Опубл. в Б.И. 1982, № 10. - С. 259.
69. Кожа / Медицина. М., 1982. - 415 с.
70. Кожаринов В.В., Зацепин H.H., Домород Н.Е. Электроразрядный метод визуализации / Наука и техника. Минск, 1986. - 320 с.
71. Кожевников П.В. Общая дерматология / Медицина. Л., 1970.- 295 с.
72. Койков С. Н., Цикин А. Н. Электрическое старение твердых диэлектриков / Энергия. Л., 1968. - 289 с.
73. Колотилов H.H., Бакай Э.А. Перспектива использования межклеточных информационных связей в химиотерапии опухолей // Фармакология и токсикология. 1978. - Вып. 13. - С. 79-81.
74. Конев C.B. Электронно-возбужденные состояния биополимеров. -Минск, 1965.-346 с.
75. Конев C.B. Волотовский И.Д. Фотобиология. Минск, 1979. -281 с.
76. Конев C.B., Лыскова Т.Н. О действии сверхслабых интенсивностей ультрафиолетовых лучей на клеточные деления и гликолиз // Биофизика.1965. Т. 10, № 6. - С. 1000-1002.
77. Коркин Ю. В. Разработка метода диагностики стресса на основе применения комплекса электрофизических методов // Автореферат дисс. канд. психол. наук / ИПАН. М., 1987. - 244 с.
78. Коркин Ю.В. Разработка метода диагностики стресса на основе ГРВ. -1985. Деп. ВИНИТИ № 5981-85.
79. Коротков К.Г. Изучение свойств разряда при формировании газоразрядных изображений поверхности // Труды ЛПИ. СПб., 1980. - № 371, С. 51-54.
80. Коротков К.Г. Эффект Кирлиан / Мед. информ. системы. Таганрог, 1993.- Вып. 5 (XII).
81. A.c. 13222900 СССР. Ионизационный детектор / Коротков К.Г. (СССР)-225 -N 3945460; Заявл. 19.08.85.
82. Короткое К.Г. Крашенюк А.И., Крашенюк C.B. Энергоинформационный эффект гирудотерапии // Материалы пятой науч.-прак. конф. Ассоциации гирудологов России. СПб., 1997.- С. 83-89.
83. Короткое К.Г. Применение метода газоразрядной визуализации для экспресс-диагностики биологических объектов // "Человеко-машинные системы и комплексы принятия решений" / Тез. докл. Всесоюзн. Конф. -Таганрог, 1989.
84. Короткое К.Г. Применение метода ГРВ для экспресс-диагностики и мониторинга состояния биологических объектов // «Биомедприбор-98» / Тез. докл. Междунар. Конф. Москва, 1998. - С. 104-106.
85. Коротков К.Г. Регистрация энергоинформационного взаимодействия газоразрядным датчиком // Биомед. Информатика / Сб. трудов СПб., 1995. - С. 197-206.
86. Коротков К.Г., Малышев В.П. Особенности ГРВ диагностики состо-яния человека // «Экология, здоровье, безопасность» / Матер, науч.-прак. Конф. -С-Петербург., 1998,- С. 13.
87. Короткое К.Г. Экспресс-диагностика биологических объектов методом ГРВ // "Экоэнергетика, биоэнергетика, здоровье человека 90" / Тез. докл. Междунар. Конф. - Сочи, 1991.- С. 15.
88. Коротков К.Г. Эффект Кирлиан. С-Петербург, 1995. - 218 с.
89. А.С. 1456047 СССР, МКИ А 01 D 33/08. Способ отделения клубней картофеля от камней и почвенных комков / Короткое К.Г., Павлык В.А., Кудрявцев В.М. (СССР). -N 4200324; Заявл. 24.02.87; Опубл. 07.02.89, Бюл. №5.-4 с.
90. Коротков К.Г. Применение метода газоразрядной визуализации для диагностики биологических объектов // Мед. информ. системы. Таганрог, 1990.-Вып. 2 (IX).
91. Коротков К.Г., Баньковский Н.Г. Основные особенности поверхност-ной ГРВ при пониженном давлении / Сб. ст. 1980. - Деп. ВИНИТИ № 5288-80
92. Короткое К.Г., Баньковский Н.Г., Ганичев Д.А. О возможности формирования фотографических изображений с помощью СВЧ электрических-226полей // Труды ЛПИ. 1980. - № 371. - С. 49-51.
93. Коротков К.Г., Баньковский Н.Г., Солодухина В.А., Шигалев В.К. Некоторые особенности формирования газоразрядных изображений при пониженном давлении // ЖТФ. 1980. - Т. 50, № 10. - С. 2015-2017.
94. Коротков К.Г., Величко В.Я. Обнаружение фазовых переходов металл-полупроводник // Труды ЛПИ. 1983. - № 397. - С. 36-40.
95. Коротков К.Г., Гурвиц Б.Я. Диагностика онкологических заболеваний методом ГРВ // «Фундаментальная наука и альтернативная медицина» / Тез. докл. Междунар. Симпозиума Пущино, 1997. - С. 103.
96. Коротков К.Г., Гурвиц Б.Я., Крылов Б.А. Новый концептуальный подход к ранней диагностике рака // Сознание и физ. реальность. 1998. -Т. 3, № 1, С. 50-58.
97. Коротков К.Г., Дульнев Г.Н. Метод газоразрядной визуализации в профилактической медицине // Труды Конгр. по проф. медицине. СПб., 1995,- С. 9.
98. A.c. 1664286 СССР, МКИ А 61 В 5/16. Устройство для регистрации газоразрядного свечения биологических объектов / Коротков К.Г., Кожевников Н.Д. (СССР) N 4736898; Заявл. 11.07.89; Опубл. 23.07.91, Бюл. № 27 - 4 с.
99. Патент на изобретение 2141250 РФ, МКИ А61В 5/05, 1999. Способ определения энерго-информационного состояния биологического объекта // Коротков К.Г., Короткина С.А., Лехтомаки Л. (РФ) N 97121704; Заявл. 18.12.97; Опубл. 20.11.99, Бюл. №32- 4 с.
100. Коротков К.Г., Крашенюк А.И. Метод газоразрядной визуализации -новый научный инструмент в гирудотерапии // Материалы пятой науч.-прак. Конф. Ассоциации гирудологов России. СПб., 1997. - С. 77-89.
101. Коротков К.Г., Крылов Б.А., Белобаба О.И. Алфавит признаков описания Кирлиан-изображений // «Автоматизация проектирования» / Тез. докл. межвуз. н.-т. семинара, СПИТМО. С-Петербург, 1998. - С. 19.
102. Коротков К.Г., Кузнецов A.JI. Кирлиановский фантом: новый этап по-нимания // Сознан и физич. реальность. 1997. - Т. 2, № 1. - С. 83-89.
103. Kolmakow S., Hänninen О., Korotkov K.G., Bundzen P.V. Startle prove assessed by gas discharge visualization technique // Mechanisms of Adaptive Behavior / Abstracts Int. Symp.- St.Petersburg, 1999- P. 174.
104. Коротков К.Г., Минкин B.A., Савельев C.K., Федоров С.И. Аппаратно-программное обеспечение метода газоразрядной визуализации // Биомед. информатика / Сб. трудов С-Петербург, 1995. - С. 206-210.
105. Коротков К.Г., Малышев В.П. Применение метода газоразрядной визуализации для анализа физического и психологического состояния человека // «Безопасность и экология С-Петербурга» / Тез. науч.-прак. Конф., СПбГТУ. СПб., 1999,- С. 51-54.
106. Коротков К.Г., Павлык A.A. Чувствительное устройство автоматического отделителя твердых компонентов картофельного вороха // "Применение микроэлектроники и робототехники в с/х" / Тез. докл. Всесоюз. Конф. М.-Рига.- 1985.- С. 3.
107. Коротков К.Г., Ратман П.А., Гоголадзе Г.И. Экспериментальная установка для исследования применения метода поверхностной газоразрядной визуализации (эффект Кирлиан) // Извест. ЛЭТИ. 1991. - Вып. 428. - С. 83-88.
108. Коротков К.Г., Савельев С.К. Характеристики кирлиановских фотогра-фий // Известия ВУЗов / Приборостроение. 1993. - Т. 36, № 6. -С.37-43.
109. Коротков К.Г., Хмыров C.B. Фотографирование поверхности- 228 твердого тела посредством разряда при атмосферном давлении // Журн. Научн.-прикл. фотографии и кинематографии 1982. -Т. 27, № 2. - С. 131135.
110. Шустов М.А, Протасевич Е.Т. Электроразрядная фотография. -Томск, 1999,- 241 с.
111. Короткое К.Г. О возможности выявления микронеровностей объектов при фотографировании с экрана газоразрядной трубки // Журн. Научн.-прикл. фотографии и кинематографии 1980. - Т. 25, № 5. - С. 374377.
112. Короткое К.Г. Исследование влияния зарядового пятна диэлектрической поверхности на траекторию электронов лавинного разряда // Труды ЛПИ,- 1985.-№412.- С. 67-70.
113. Котовский Е.Ф. Кожа и ее производные / Медицина. М., 1989. - С. 580-596.
114. Кравцов А.Е., Пипа В.И., Резников М.А., Фок М.В. Электротопографический эффект в фотоэмульсиях и его применение // Методы визуализации изображений / Наука. М., 1974. - С. 13-65.
115. Кравцов А.Е., Пипа В.И., Резников М.А., Фок М.В. О механизме реги-страции неоднородностей поверхностей материалов на фотоэмульсионных слоях электротопографическим способом / Электрон. Техника. 1977. - Сер. 8, Вып. 5 (58). - С. 80-88.
116. Кравцов А.Е., Пипа В.И., Резников М.А., Фок М.В. О природе электрочувствительности фотографических эмульсионных слоев // Журн. научн. -прикл. фотографии и кинематографии. 1977. - Т. 22, № 3. - С. 186-195.
117. Краснов М.М., Симонова К.Л. Флуоресцентная ангиоскопия глазного дна // Вестн. Офтальмологии. 1971. - № 6. - С. 69-72.
118. Крашенюк А.И., Коротков К.Г. Концепция энергоинформационных болезней человека // «Наука, Информация, Сознание'99» / Тезисы докл. Междунар. научн. Конгр. С-Петербург, 1999. - С. 29-31.
119. Крашенюк А.И., Крашенюк C.B. Гирудо- и йогатерапия как методы биоэнергетической коррекции состояния организма // «Успехи гирудологии и гирудотерапии» / Материалы четвертой науч.-прак. Конф. Ассоциации-229гирудологов России. СПб, 1994. - С. 1416.
120. Крашенюк А.И., Крашенюк C.B. Гирудотерапия как метод реабилитации детей, страдающих церебральными параличами // International Journal of Immunoreabilitation. 1997. - № 4. - 118 c.
121. Крашенюк А.И., Крашенюк C.B. Диагностическая ценность теста Акобанэ в трудотерапии / Материалы третьей конференции Ассоциации гирудологов. М., 1993. - С. 4243.
122. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / ГИТТЛ. М., 1957. -784 с.
123. Патент на изобретение 1996 г. Способ моделирования влияния медицинской пиявки на стимуляцию роста нервных волокон в культуре ткани // Крашенюк А.И., Крашенюк C.B., Чалисова Н. И. № 96105336/14
124. Кучинский Г.С. Частичные разряды в высоковольтных конструкциях / Энергия. Л., 1979. - 224 с.
125. Левшанков А.И. и др. Определение локального газообмена поверхности тела // Мед. техника. 1983. - № 1. - С. 21-26.
126. Ленинждер А. Биохимия / Мир. М., 1976. - 528 с.
127. Лидоренко Н.С., Гудков Л.А., Котельников В.А., Пивоваров О.Н. Опыт применения метода Кирлиан в дефектоскопии // Конф., посвященная юби-лею Кирлиан / ВНИИТ. 1979. - С. 28-30
128. Лупичев Н.Л. Электропунктурная диагностика, гомеопатия и феномен дальнодействия // НПК, Ириус. 1991. - 144 с.
129. Лозанский Э.Д., Фирсов О.Б. Теория искры / Атомиздат. М., 1975. -389 с.
130. Лысиков В.А. Метод фотографирования биологических объектов // Использование некоторых методов биофизики в селекционно-генетических исследованиях. Кишинев, 1960. - 186 с.
131. Мажуль В.М., Ермолаев Ю.С., Конев C.B. // ЖПС. 1981. - Т. 32, № 5.- С. 903-907.
132. Метаболизм химических загрязнителей биосферы в растениях / Мец-ниереба. Тбилиси, 1979. - 408 с.
133. Миз К., Джеймс Т. Теория фотографических процессов / Химия. -Л., 1973.- 623 с.
134. Мик Дж., Крэгс. Дж. Электрический пробой в газах / ГИИЛ. М., 1960.-605 с.
135. Мирошников М.М., Литовский В.А., Филиппов Е.В. Иконика в физиологии и медицине / Наука. Л., 1987. - 520 с.
136. Михайлова А.П. Дистантные межклеточные взаимодействия в системе 2-х тканевых культур при заражении одной из них вирусом // Автореф. дисс. канд. биол. наук. Новосибирск, 1970. - 26 с.
137. Михалевский В.И., Франтов Г.С. Фотографирование поверхностей руд металлов посредством токов высокой частоты // Журн. науч.-прикл. фото-графии и кинематографии. 1966. - Т. 11, № 5. - С. 380-381.
138. Оксень В.Н. Об исследовании биологических объектов в высокочастотных электрических полях // Вопросы спортивной психогигиены. М., 1977.- Вып. 5.- С. 126-137.
139. Основы физиологии человека. СПб., 1994. - Т. 2. - 412 с.
140. От эффекта Кирлиан к биоэлектрографии / Под ред. К.Г. Короткова -СПб., 1998.-340 с.
141. Отелин A.A., Машанский A.A., Миркин A.C. Тельце Фатер Пачини. Структурно-функциональные особенности / Наука. - Л., 1976. - 175 с.
142. Пак Чжэ Ву. 1993. Су Джок Акупунктура. Су Джок Терапия / О-Хенг. Сеул, Корея, 1994. - 480 с.
143. Пилюгина H.A. Дыхание через кожу при некоторых дерматозах // Автореферат дис. к.м.н. Оренбург, 1963. - 330 с.
144. Погорельский Мессира. Электрофотосфены и энергография как доказательство существования физиологической полярной энергии. СПб., 1893.-82 с.-231
145. Подымов В.К. Новые представления о природе красной волчанки // Природа. 1982. - № 5. - С. 92-93.
146. Попечителев Е.П., Старцева О.Н. Информационно-структурные модели в учебно-методическом описании сложных технологических процессов // Сб. Современные технологии обучения / СПб ТЭТУ. 1996. -Вып. 2. - С. 24-29.
147. Попечителев Е.П. Методы медико-биологических исследований. Системные аспекты. Житомир, 1997. - 186 с.
148. Произведение светящихся фотографий // Фотографический Вестник.- 1891,- С. 260-261.
149. Протасевич Е.Т. Холодная неравновесная плазма газового разряда // ТВТ. 1989. - Т. 27, Вып. 6. - С. 1206-1218.
150. Райзер Ю.П. Физика газового разряда / Наука. М., 1987. - 592 с.
151. Резвых К.А. Расчет электростатических полей / Энергия. М., 1967.- 121 с.
152. Резников М.А., Пермяков В.В., Федорова JI.H. Электротопографическая чувствительность термопластического слоя. Фототермопластика // Тез. докл. 3-й Всесоюз. Конф. по бессеребряным и необычным фотографическим процессам. Вильнюс, 1980. - С. 146-148.
153. Романий С.Ф., Черный З.Д. О средствах контроля материалов и изделий в электромагнитных полях высокой напряженности. Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов / Зинатне. Рига, 1983.-С. 246-249.
154. Романий С.Ф., Карамушко В.А. Дефектоскоп импульсный высоко-час-тотный ДИВ-1 // Дефектоскопия. 1981. - № 11. - С. 76-80.
155. Романий С.Ф., Черный З.Д. Высокочастотный способ контроля диэлектрических материалов //Дефектоскопия. М., 1979.-№5.- С. 47.-232167. Романий С.Ф., Черный З.Д. Неразрушающий контроль материалов по методу Кирлиан. Днепропетровск, 1991. - 144 с.
156. Рубин Л.Б. Исследование спектров флуоресценции биологических культур // Автореф. дисс. док. биол. наук. М., 1973.
157. Сви П.М. Контроль изоляции оборудования высокого напряжения / Энергия. М., 1980. - 112 с.
158. Сенченков А.П. Техника физического эксперимента / Атомиздат. -М., 1983. 144 с.
159. Серебров Л.А., Фридрихов С.А. Отдельные вопросы физической электроники // Р и Э . 1960. - № 10. - С. 680.
160. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область сильных полей) / Физ-матгиз.-М., 1958.-908 с.
161. A.c. 813280 СССР. Частотный преобразователь электрического напряжения / Скачков А.Е., Лавров И.С., Коротков К.Г. (СССР) N 4567645; Заявл. 09.04.79.
162. Сливков А.Н. Электроизоляция и разряд в вакууме / Атомиздат. -М., 1972. 144 с.
163. Прангишвили И.В. и др. Поиск подходов к решению проблем // СИНТЕГ. М., 1999. - 284 с.
164. Спивак Г.В., Лукацкая P.A. Электронная микроскопия малого увеличения при наличии атмосферного и пониженного давления // Изв. АН СССР. Сер. Физ. 1951. - Т. 15, №4,- С. 434.
165. Тамбиев А.Х., Телитченко М.М., Шестерин И.С. Исследование с помощью эффекта Кирлиан различных водных организмов // Материалы науч.-метод. семинара. Алма-Ата, 1969. - С. 55-59.
166. Угрехелидзе Д.Ш. Метаболизм экзогенных алканов и ароматических углеводородов в растениях / Изд. Мецниереба. Тбилиси, 1976. - 144 с.
167. Удрис Я.Я., Чернов В.В., Гусева Л.Г. // ЖТФ. 1974. - Т. 44, № 1, С. 213.
168. Фельдман В.И., Пивоваров О.Н., Курсевич П.А. О получении изображения катода в стационарном высоковольтном тлеющем разряде // ТВТ. 1982.-Т. 20,№1,- С. 25.-233
169. Физиология человека / Мир. М., 1996. - Т. 1. - 324 с.
170. Франк Г.М. Биофизика живой клетки // Избр. тр. М., 1982. - 336 с.
171. Франтов Г.С., Михалевский В.И. О возможностях выявления наимень-ших неровностей при фотографировании в токах высокой частоты // Журн. науч.-прикл. фотографии и кинематографии. 1967. - Т. 12, № 4. -С. 302.
172. Хорн Р., Джонсон Ч. Матричный анализ // Мир. М., 1989. - 460 с.
173. Шадури М.И., Чичинадзе Г.К. О применении биоэнергографии в медицине. // Georgian Engineering News. 1999. - № 2. - С. 109-113.
174. Цырлин Л.Э. О зарядке высокоомного слоя пучком быстрых электронов // Радиотехн. и электр. 1963. - Т. 8, № 6. - С. 920-924.
175. Чоухан Р. Сравнение биоэлектрографических изображений больных раком и здоровых пациентов // От эффекта Кирлиан к биоэлектрографии. -Сб. труд, под ред. К.Г. Короткова. СПб., 1998. - С. 133-140.
176. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя // Наука. М., 1974. - 711 с.
177. Щевелев М.И., Ильичев М.А., Пашков А.Н., Ащеулов А.Ю. Выбор алфавита признаков для описания кирлиановских изображений // От эффекта Кирлиан к биоэлектрографии. Сб. труд, под ред. К.Г. Короткова. -СПб., 1998. - С. 275-282.
178. Эпштейн С.Л. Измерение характеристик конденсаторов / Энергия. -Л., 1971.-220 с.
179. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике / Наука. М., 1968.-940 с.
180. Akhrem A.A., German V., Metelitsa-Recet D. / Kinet. Catal. Zett .1978,- V. 8, № 3.-P. 339-345
181. Anders A. Lichtenberg figures on dielectics in gases and vacuum // Beit. Plasmaphysics. 1985. - V. 25. - P. 256-258.- 234
182. Berden M., Jerman I., Skarja M. Indirect instrumental detection of ultraweak, presumably electromagnetic radiation from organism // Electro and Magnitobiology. 1997. -№ 16 (3). - P. 249-266.
183. Bienefeld-Ammermann U. Kirlian Akupunkture. Methode A. Lerner // C.E.K. Informatic GmbH. - 1995. - 120 p.
184. Bishoff M. Some remarks on the history of Biophysics and its Future // Current Development of Biophysics. 1996. - P. 10-22.
185. Boyers D.G., Tiller W.A. Corona Discharge Photography // Journal of Applied Physics. 1973. - V. 44. - P. 3102-3112.
186. Bratko I., Kononenko I. Learning Diagnostic Rules from Incomplete and Noisy Data // B. Phelps (eds) Interactions in Artificial Intelligence and Statistical Methods, Technical Press. London, 1986. - P. 34-38.
187. Bundzen P., Balandin V., Zagrantsev V., Unestahl L.-E. Psychological training of the Olympic reserve: Advanced Practices // "Youth Science -Olympism". - Moscow, 1998. - P. 66-68.
188. Choudhury J.K. et. al. Phantom Leaf Effect // J. Inst. Eng. (India). 1979. -V. 60.-P. 61-73.
189. Cope Freeman N. // Phisiol. Chem. and Phys.- 1980. V. 12, № 4. - P. 337.
190. Dakin H.S. High-voltage photography. San-Francisco, 1975. - 79 p.
191. Darrel B. Method and System for Corona Source Location by Acoustic Signal Detection // USA Pat.№ 4095173, Опубл. 13.06.78. Изобр. в СССР и за рубежом, № изд. 6, № тем. вып. 99. С. 101.-235
192. Delaere D., Smets C., Marchal G., Suetens P. Knowledge-based System for the Three-dimensional Reconstruction of Blood Vessels from Two Angiographic Projections, North Sea // Medical physic and imaging. 1991. - P. 27-36.
193. DiBartolomeo D. Research on Anomalous Effects On A Gas Discharge // Cell A 1 Year Report. Iridis. - 1994. - P. 3-7.
194. Dietterich T.G., Shavlik J.W. (eds.) Readings in machine learning, Morgan Kaufmann. 1990. - 520 p.
195. Dixon N.F. Preconciouss Processing, Wiley. 1981. - 420 p.
196. Dumitresku W. EE Electronography. Bucurest, 1977. - 320 p.
197. Eidson W., Fanst D., Kyler H. IEEE and ERA Spec. Session // Pergamon Press. N.Y., 1978.-540 p.
198. Garjaev P. et. al. Quantum exhitations in biological systems // Quantum Electronics. 1994. - V. 21, № 6. - P. 603-604.
199. Garjaev P. Wave Genom//Obchestv Polza Publishing House. - Moscow, 1994.-278 p.
200. GrosuD., Bara S. Ansti Univ. Jasi. 1978,- V. 24.-№ 1.-P. 65.
201. Hameroff S.R. et. al. "Models for molecular computation"// Computer.1992,- P. 30-39.
202. Herrmann Ned. The Creative Brain//The Herrmann Ned Group. USA,1993.-540 p.
203. Чернов B.A. и др. Усиление автоэлектронной эмиссии с катода во влажной среде // Электрофизические свойства диэлектриков / Смоленск, 1975.-С. 35-38.
204. Hojker S, Kononenko I., Jauk A., Fidler V., Porenta M. Expert systems-developement in thyrology // Periodicum Biologorum. 1990. - № 91 (4). - P. 455-456.
205. Hubacher J. Kirlian photography: studies of cancerous versus normal rates. NY 1974.- 120 p
206. Jerman I., Berden M., and Ruzic R. Biological influence of ultraweak supposedly electromagnetic radiation from organisms mediated through water // Electro and Magnitobiology. 1996. -№ 15 (3). - P. 229-244.
207. Opalinski J. Kirlian-type images and the transport of thin-film materials in-236high-voltage corona discharges // J. Appl. Phys. 1979. - V. 50. - № 1. - P. 498504.
208. Karvarainen A. Hierarchic concept of matter and field. N.Y., 1995. -540 p.
209. Григорьев В.П., Протасевич E.T. Использование электромагнитного излучения и плазмы для решения экологических проблем. Томск, 1998. -204 с.
210. Kolmakow S., Hanninen О., Korotkov К., Kuhmonen P. Gas discharge visualization system (CrownTV) applied to the study of non-living biological objects // J. Pathophysiology. 1998. - V. 5. - P. 55.
211. Konikewich L.W., Griff L.C. Bioelectrography. A New Method for Detecting Cancer / Leonard Associates Press. 1984. - 240 p.
212. Kononenko I. Inductive and Bayesian learning in medical diagnosis // Applied Artificial Intelligence. 1993. - № 7. - P. 317-337.
213. Kononenko I. Semi-naive Bayesian classifier // Proc. European Working Session on Learning-91. Porto, 1991. - P. 206-219.V
214. Kononenko I., Simec E., Robnik M. Overcoming the myopia of inductive learning algorithms // Applied Intelligence. 1997. - № 7. - P. 39-55.
215. Kononenko I., Bratko I., Kukar M. Application of machine learning to medical diagnosis // Machine Learning, Data Mining and Knowledge Discovery: Methods and Applications, John Wiley & Sons. 1998. - 420 p.
216. Korotkov K. Aura and Consciousness new stage of Scientific understanding / Kultura. - St.Petersburg, 1998. - 270 p.
217. Korotkov K. Der Kirlian-Effect Direct nach dem Tode eines Menschen. Kongreß // Neuss bei Düsseldorf vom 9-10. - 1995. - P. 11.
218. Korotkov K. New conception of space fields of biological objects // Kongreß Dialog mit dem Universum. Düsseldorf, 1995. - P. 12.
219. Korotkov К. GDV technique the experience after three years of practice // «Science, Information and Spirit '99» / Proceedings of the International Scientific Congress. - St.Petersburg, 1999,- P. 43-44.
220. Korotkov K. Kirlian Effect Development in Russia // Proceedings of the Third International Conference for Medical and Applied Bio-Electrography.-2371. Helsinki, 1996.-P. 45-54.
221. Korotkov K. Menneskelig aura: Kirlian effekt // Impuls. (Denmark). -1997.-№2.-P. 28-33.
222. Korotkov K., Popechitelev E. GDV technique application for testing bio -correctors // «Science, Information and Spirit '99» / Proceedings of the International Scientific Congress. St.Petersburg, 1999. - P. 46.
223. Korotkov K., Kaariainen P. Gas discharge visualisation technique applied to the study of a physical stress among sportsmen // J. Pathophysiology. 1998. -V. 5.-P. 53.
224. Korotkov K., Korotkov A., Korotkina S. New Kirlian Current Device for the Investigation of Human State // Proceedings of the Third International Conference for Medical and Applied Bio-Electrography. Helsinki, 1996. - P. 58.
225. Korotkov K., Kouznetsov A. The theory of Morfogenetic Synergization of Biological Objects and the Phantom Leaf Effect // Proceedings of the Third International Conference for Medical and Applied Bio-Electrography. Helsinki, 1996,- P. 55-57.
226. Korotkov K., Kouznetsov A. The Concept of the Interferential Spatial Field Structures in Biology // "The Biomedical Informatics and Eniology". -St.Petersburg, 1995,- P. 33-49.
227. Korotkov K., Lehtomaki L., Kaariainen P. Stress diagnosis and monitoring with new computerized "Crown-TV" device // J. Pathophysiology. 1998. - V. 5. - P. 227.
228. Kolmakow S., Hanninen O., Korotkov K., Bundzen P. Gas Discharge Visualisation and Spectrometry in Detection of Field Effect // Mechanism of Adaptive Behaviour : Abstracts of Int. Sympos. St.Petersburg, 1999. - P. 39-40.
229. Korotkov K. BEO GDV Technique advanced scientific tool to study Biological Subjects // Proceedings of the 2nd International A. Gurwitsch Conference. Moscow State University. - Moscow, 1999. - P. 19.
230. Korotkov K. Kirlianography research in Brazil // Proceedings of the International Congress "SIS-99". St.Petersburg, 1999. - P. 80-82.
231. Kukar M., Kononenko I., Silvester T. Machine learning in prognostics of the femoral neck fracture recovery // Artificial Intelligence in Medicine. 1996.-2388,- P. 431-451.
232. Kuznetsov A., Korotkov K., Krylov B. BEOGDV image recognition system // «Science, Information and Spirit '99» / Proceedings of the International Scientific Congress. - St.Petersburg, 1999. - P. 47-48.
233. Lechleiter et. al., "Spiral waves: spiral calcium wave propagation and annihilation in Xenopus laevis oocytes"/ Science. 1991. - 252. - P. 123-126.
234. Nardkevitch-Jodko R. Compte Rendu d'une conference sur les experiences d'electriciti par report a la physiologie tenne a Florece le 1893 par le chev Fraduction / Nice. 1894. - 102 p.
235. Protasevitch E.T. Cold nonequilibrium plasma. Cambridge, 1999. - 280 p.
236. Mandel P.F. Energy Emission Analysis: New Application of Kirlian Photo-graphy for Holistic Health / Synthesis Publishing Co. W. Germany, 1986.-280 p.
237. Matsuyama T. Expert Systems for Image Processing: Knowledge-Based Composition of Image Analysis Processes // Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 1989. - № 48. - P. 22-49.
238. Merill F.H., Hippel A. // J. Appl. Phys. 1939. - V. 10. - № 12. - P. 873.
239. Michalski R.S., Carbonell J.G., Mitchell T.M. (eds.) Machine Learning: An Artificial Intelligence Approach / Tioga Publ. Comp. 1983. - 260 p.
240. Ho M-W., Popp F.A., Warnke U. Bioelectrodinamics and Biocommunication. World Scientific. 1994. - 436 p.
241. Michie D., Spiegelhalter D.J., Taylor C.C. (eds.) Machine learning, neural and statistical classification / Ellis Horwood. 1994. - 390 p.
242. Milhomens N. Fotos Kirlian Como Interpretar. Ibrasa / Sao Paolo. -1997.-126 p.
243. Myklebust R., Hellman P.A. Measuring technique for evaluting partial discharges in as tests on transformers and reactors. CIGRE. Int Conf. Large High-Voltage Elec. Syst. - P., 1974. - № 12. - P. 2.
244. McNair D., Lorr M., Droppelman L. POMS Manual // San Diego, 1992. -40 p.
245. Nobili R. Phys. Rev. A. // Gen. Phys. 1985. - V. 32. - № 6. - P. 3618 -3626; 1987.-V. 35.-№3.- P. 1901-1922.-239261. Oldfield H., Coghill R. The Dark Side of the Brain I I Element Inc. 1991.
246. Lee R.H. Bioelectric Vitality / CHI. 1997. - 130 p.
247. Iovine J. Kirlian Photography / Tab Books. 1994. - 40 p.
248. Pehek J.O., Kyler K.J., Faust D.L. Image modulation in Corona Discharge Photography / Science. 1976. - V. 194. - P. 263-270.
249. Popp F.A., Li K.H., Gu Q. (eds.) Recent advances in biophoton research and its applications // Word Scientific, 1992. 310 p.
250. Practorius G. Arch.Electotechnic. 1940. - B. 34. - № 2. - S. 85.
251. Pribram K. Languages of the Brain // Wadsworth Publ. / Monterey, Calif. 1977. - 320 p.
252. Puny A. Psychologiccal preparation for competition in sport. Moscow, 1969.- 86 p.
253. Ragavan H., Rendell L. Lookahead feature construction for learning hard concepts // Proc. 10th Intern. Conf. on Machine Learning, Amherst, June / Morgan Kaufmann. 1993. - P. 252-259.
254. Raven P.H., Evert R.F., Eichhorn S.E. Biology of Plants // Worth Publ. Inc. 1986.-420 p.
255. Robinson G.P., Colchester A.C.F., Griffin L.D. Model Based Recognition of Anatomical Objects from Medical Images // Information Processing in Medical Imaging, 13th International Conference, IPMI'93. Arizona (USA), 1993. — P. 197-211.
256. Rodewski W., Martin O., Theilen H. Arch. Electotechnic. 1941. - B. 35. -№ 7,- S. 424.
257. Roskar E., Abrams P., Bratko I., Kononenko I., Varsek A. MCUDS An expert system for the diagnostics of lower urinary tract disorders // Journal of Biomedical Measurements, Informatics and Control. - 1986. -№ 1 (4). - P. 201204.
258. Rumelhart D.E., McClelland J.L. (eds.) Parallel Distributed Processing, Vol. 1: Foundations, Cambridge / MIT Press. 1986. - 480 p.
259. Sahni O., Lanza C., Howard W. Distribution function in gases // J. Appl. Phys. 1978. - V. 49. - P. 2365.
260. Skarja M., Berden M., Jerman I. Influence of ionic composition of water- 240 on the corona discharge around water drops // J. Appl. Phys. 1998. - V. 84. -P. 2436.
261. Snelgrove B. The Unseen Self. / The C.W. Daniel Company Limited. -1996.-130 p.
262. Suetens P., Smets C., Van de Werf F., Osterlinck A. Reconstruction of the Coronary Blood Vessels on Angiograms Using Hierarchical Model-Based Iconic Search // ICASSP 89. 1989. - P. 576-580.
263. Thathachari Y.T., Pushpa S. Equatations of biological systems // Biol. J. -1977.-V. 17.-№3.- P. 302.
264. Tiller W. Science and human transformation // Pavior Publishing USA, 1974.-316 p.
265. Toepler M. Uber die physikalischen Grundgezete der in der Isolatorentechnik auftretenden elektrischen Gleiterscheinungen // Arch. Fur Elektr. 1921. -B. 10.-№ 5/6. - S. 157-185.
266. Unestahl L.-E. Integrated Mental Training. Stockholm, 1997. - 240 p.
267. Unestahl L.-E., Bundzen P. Integral mental training. St.Pet., 1997. - 42 p.
268. Voll R. Topographie Position of the Measurement Points // Electroacu-puneture According to Voll / ML-Verlags, Uelzen. 1977. - V. 1- 4. - 140 p.
269. Weigand S., Huberman A., Rumelhart D.E. Predicting the future: a con-nectionist approach // Intern. J. of Neural Systems. 1990. -№ 1 (3). - P. 87-94.
270. Weiss S.M., Kulikowski C.A. Computer systems that learn / Morgan Kaufmann. 1991. - 420 p.
271. Wilson L., Brown M., Talhami H., Gill R., Sun C., Doust B. Medical Image Understanding Using Anatomical Models: Application to Chest X-Rays // Information Processing in Medical Imaging (IPMI). Kluwer, 1995. - 560 p.
272. Zelic I., Kononenko I., Lavrac N., Vuga V. Diagnosis of sport injuries with machine learning: Explanation of induced decisions // Journal of Medical Systems. 1997. -V. 21 (6). - P. 429-444.
273. Zhang C., Popp F., Bischof M. "Current Development of Biophysics"/ Hangzhou Univ. Press. 1996. - 310 p.
274. Zlokazov V.B. Smoos a program for the filtratiion of nonstationary statistical series // Comp. Phys. Comm. - 1981. - P. 373-383.- 241
275. Zrimec T., Sammut C.A. A Medical Image Understanding System I I Engineering applications of Artificial Intelligence, February. 1997. - V. 10 (1). - P 31-39.
276. Zrimec T., Sammut C.A. Knowledge Acquisition for Medical Image Understanding // The Third Australian Workshop AI '97. 1997. - P. 7-10.
277. Zrimec T., Hiller J., Mankovich N. J., Parker G., Duckwiler G. 3-D Visualisation Using Knowledge-based Image Fusion. 1994. - P. 54-57.
-
Похожие работы
- Метод контроля жидкофазных объектов на основе газоразрядной визуализации
- Автоматизированная система обработки и анализа динамических ГРВ-грамм биологических объектов
- Методы и устройства газоразрядной визуализации для оценки влияния окружающей среды на состояние биологических объектов
- Методы телевизионной визуализации и обработки изображений люминесцирующих объектов
- Аппаратно-программный комплекс для получения и анализа картин свечения газового разряда на поверхности кожного покрова в области биологически активных точек
-
- Приборы и методы измерения по видам измерений
- Приборы и методы измерения времени
- Приборы навигации
- Приборы и методы измерения тепловых величин
- Приборы и методы измерения электрических и магнитных величин
- Акустические приборы и системы
- Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы
- Радиоизмерительные приборы
- Электронно-оптические и ионно-оптические аналитические и структурно-аналитические приборы
- Приборы и методы для измерения ионизирующих излучений и рентгеновские приборы
- Хроматография и хроматографические приборы
- Электрохимические приборы
- Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
- Технология приборостроения
- Метрология и метрологическое обеспечение
- Информационно-измерительные и управляющие системы (по отраслям)
- Приборы, системы и изделия медицинского назначения
- Приборы и методы преобразования изображений и звука