Лекция 6. Методы обработки электрофизиологической информации (ОЭФИ)

Методы обработки электрофизиологической информации (ОЭФИ)

Существует три большие группы, на которые можно разделить все методы ОФЭИ.

1 группа -методы, основанные на анализе структуры исследуемых сиг налов:

-амплитуды (волн и их различных участков)

-асимметрии

-площади

-«махристости» и остроконечности волн

-частоты пересечения волнами некоторых уровней сигналов (в частности, нулевой Лии (изолинии)

-частоты следования волн, исчисляемой по фиксации времен появления минимумов или максимумов волн и др.

Эти методы позволяют выделить информативные признаки структурных особенностей временных составляющих исследуемых сигналов. Процесс выделения таких показателей основан на прямых измерениях:

-временных и амплитудных характерных точек сигналов или их производных (минимумов, максимумов, точек перегибов, пересечений заданных амплитудных уровней) с возможностью вычисления простейших расчетных соотношений для получения производных параметров.

Для повышения надежности используют предварительную фильтрацию и усреднение ИССЛЕДУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПО НЕСКОЛЬКИМ ВОЛНАМ. Иногда дополнительно используют специальные приемы выделения и удаления артефактов (например, пропускают исследуемый сигнал через дискриминатор уровней.

А)Самый распространенный метод этой группы - периодометрический анализ и некоторые его разновидности (автор БЕРГ).

Здесь получение признаков для классификации основывается на фиксации точек пересечения исследуемой кривой и ее производных с изолинией, и вычисление средних значений и дисперсии временных отсчетов (т.е. отклонение от среднего.

Берг утверждал что анализ периодов дает почти такую же информацию, что и частотный анализ сигналов.

Достоинства периодометрического метода:

-простота

-низкая стоимость технической реализации

Недостатки:

-частоты пересечения нулевого уровня для сигналов разного типа могут оказатися одинаковыми

=-регистрируются лишь перитодометрические свойства сигналов, тогда как в ряде случав информативными вляются амплитудные, планометрические характеритики, показатели ассиметрии и ряд других

-колебания выше и ниже изолии не обнаруживаются, пока не определены частоты пересечения изолиний одной ил нескольких производными

-погрешность увеличивается из-за дрейфа изолинии

-частоты пересечения для 1-й и 2-й производной могут сильно зашумлены

-не обеспечивается выделение различных временних составляющих и параметров переходных процес сов.

Б)МЕТОД ТЕОРИИ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ

Сложность функционирования биологической системы и большо количество информации, содержащейся электрофизиологических сигналах, заставляет искать комплексне показатели, зависящие от ряда измеряемх элементарных признакою или СИМПТОМОКОМПЛЕКСОВ (т.е. комбинация признакою (векторов признакою), которые позволили бы повысить достовреность полученных результатов.

На этапе обучения из совокупности признакою (СИМПТОМОКОМПЛЕКСОВ) формируется множество даннях в виде специальных таблиц с указаним того, к какому диагностируемому классу относится то тили иной набор параметров.

Недостаток: очень сложно диагностировать, не выработан поход в оценке сочетаний этих признакою

2 группа- методы, использующие различные математические методы, позволяющиеп с достаточной точностью аппроксимировать и (или) моделировать исследуемые процессы.

А) МЕТОДЫ АППРОКСИМАЦИИ:

-сплайн -аппроксимация

-полиноминальная аппроксимация

-тригонометрическая модель

-экспоненциальная модель

Параметры моделей определяют методами:

-сингулярного анализа

-автокорреляционного анализа

-взаимно-корреляционного анализа

б) МЕТОДЫ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА (широко распространены)

позволяют выделять различные частотне составляющие исследуемых сигналов путем пропускання их через систему полосовых фильтров с известной полосой пропускання.

К методам спектрального анализа относят различные варианты классического спектра:

-преобразования Фур’є, Уолта, Хартли и др..

Для частных задач были хорошие результаты, однако надежных реульттов мало, что связано со сложной нестионарной природой исследуемых процес сов и тем, что в медицине спектр мощности редко служит конечным результатом.

В) МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СИГНАЛОВ, основанные на применение согласованных фильтров

При этом должна быть известна форма волны, что явлется ограничивающим фактором, т.к. формы волн различаются у различных людей и даже у одного человека

3 группа МЕТОДЫ КОРРЕЛЯЦИИ АНАЛИЗА - методы оценки степени „похожести” (синхронності) протекания электрофизиологических процессов

- в разных отведениях,

- -различных участках одного и того же процесса

- -на разных участках тела.

Эти методы дают надежные результаты только при исследовании стационарных процес сов.

При всем разнообразии методов автоматизированной обработки электрофизиологических сигналов, все они значительно уступают по своїй диагностической ценности заключениям опитного врача-диагноста-электрофизиолога. Потому в некоторых современных системах из электрофизиологических сигналов выдляется та же информация, которую в своїй практикек используют врачи-электрофизиологи.

Дата добавления: 2014-01-13