Биотехническая система для адекватного управления функциональными процессами головного мозга

В табл. 2 приведены значения параметров локальных дисфункций функционала для графиков, приведенных на рис. 15.

Таблица 2.

Программный комплекс позволяет анализировать динамические изменения интенсивностей флуктуаций в диапазонах частот HF, LF и VLF, которые характеризуют адаптационные характеристики организма к функционально-нагрузочным пробам.

В качестве примера возможностей программного комплекса «Вейвлет анализ биомедицинских сигналов» на рис. 16 и в табл. 3 приведены результаты одновременного исследования изменений спектральных оценок ВСР и излучения головного мозга практически здорового пациента И. в состоянии функционального покоя (ФП), при гипервентиляции (ГВ) и последействии (П).

Анализ данных приведенных в табл. 3, показывает следующее:

· При гипервентиляции в обоих полушариях уменьшается интенсивность излучения в частотной области VLF. Причем, если в левом полушарии уровень этого излучения восстанавливается примерно через 2 минуты после начала функциональной пробы, то в правом - только через 4-5 минут после ее окончания.

· При гипервентиляции происходит смещение вегетативного баланса в сторону преобладания активности симпатического отдела ВНС, что также является свидетельством формирования артериальной вазоконстрикции сосудов разного калибра.

· При гипервентиляции увеличивается количество, амплитуда и интенсивность дисфункций функционала , причем количество дисфункций определяется темпом дыхания. Параметры дисфункций этого функционала в состоянии последействия восстанавливаются до уровня их значений при функциональном покое практически без временной задержки.

5. Приведены результаты опытной апробации радиофизического комплекса МРТРС при исследовании функциональных процессов головного мозга.

Рис. 16 . Исследование ВСР и излучения головного мозга при гипервентиляции

Таблица 3.

В шестой главе рассмотрены вопросы применение БТС в лечебном процессе. Здесь представлены некоторые материалы испытаний технических звеньев БТС, проведенных в клинических и научно-исследовательских учреждениях России с 1994 г. по 2008 г.

Клинические испытания проводились в два этапа. На первом этапе оценивались терапевтические возможности аппарата «СИМПАТОКОР-01», на втором - диагностические возможности радиофизического комплекса МРТРС в лечебном процессе, в том числе при коррекции ВНС.

Медицинские испытания аппарата «СИМПАТОКОР-01». Приемочные клинические испытания аппарата «СИМПАТОКОР-01» проводились в соответствии с решением комиссии по физиологическим приборам и аппаратам Комитета по новой медицинской технике Министерства здравоохранения России (протокол № 4 от 11.06.1997). Клинической базой этих испытаний являлись отдел нервно-мышечной патологии НИИ общей патологии и патофизиологии РАМН, Всероссийский научно-исследовательский центр традиционной народной медицины «ЭНИОМ» и кафедра нервных болезней и нейрохирургии Уральской государственной медицинской академии.

По результатам лабораторных и клинических испытаний аппарат «СИМПАТОКОР-01» рекомендован для серийного производства и применения в медицинской практике (протокол № 5 от 22.09.1997).

Аппарат включен в государственный реестр медицинских изделий России (регистрационные удостоверения 29/03051097/1267-00 от 30.11.2000 и ФСР 2007 / 00757 от 28.09.2007). Инструкция по применению аппарата, базовым элементом которой является методика ДКАСНС, утверждена Минздравом России 10.08. 1999. На основании приемочных, пилотных и клинических испытаний аппарата «СИМПАТОКОР-01» определены противопоказания к его применению: наличие имплантированного электрокардиостимулятора; хроническая сердечная недостаточность III-IV функционального класса; острый инфаркт миокарда; нестабильная стенокардия; некомпенсированная глаукома; инфекционно-воспалительные заболевания кожи в зонах установки электродов; онкологические заболевания.

Медицинские испытания радиофизического комплекса МРТРС. Клинические испытания радиофизического комплекса МРТРС в соответствии с планом научно-исследовательских работ и подготовки научных кадров проводились в Свердловском областном клиническом психоневрологическом госпитале для ветеранов войн и Республиканском клиническом госпитале ветеранов войн Республики Марий Эл. При проведении этих работ автор участвовал в разработке планирования эксперимента, программ и методик испытаний и методов обработки данных, в обсуждении результатов и выработке стратегии развития работ.

Результаты испытаний отражены в трех диссертационных работах на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. В настоящее время идет накопление клинического и экспериментального материалов с целью детализации модели формирования электромагнитного излучения головного мозга на следующих группах пациентов: практически здоровых; перенесших инсульт; страдающих заболеваниями, при лечении которых применяется аппарат «СИМПАТОКОР-01» и методика ДКАСНС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Организация БТС, в которой для управления функциональными процессами головного мозга в качестве мишени используют сегментарный и надсегментарный отделы вегетативной нервной системы.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, подтвердивших возможность адекватного управления функциональными процессами в головном мозге при использовании технических, методических и программно-алгоритмических решений, полученных в работе.

3. Структурные и схемотехнические решения аппаратов типа «СИМПАТОКОР», обеспечивающие формирование пространственно распределенного вращающегося поля электрических импульсов тока для управления функциональными процессами головного мозга.

4. Новые результаты в теории контактной СВЧ радиотермометрии, которые позволили получить оригинальные структурные и технические решения многоканальных СВЧ радиотермографов.

5. Гипотеза о физиологической природе флуктуаций собственного электромагнитного излучения головного мозга в диапазоне частот от 650 до 850 МГц и применение ее для интерпретации результатов мониторирования собственного электромагнитного излучения головного мозга.

6. Разработка принципов построения систем для исследования функциональных процессов в тканях головного мозгана основе системы регистрации собственного электромагнитного излучения головного мозга и изменений вегетативной нервной системы и их реализация в опытных образцах радиофизического комплекса МРТРС.

7. Оригинальные технические решения БТС, не имеющие аналогов в мире. По теме диссертации автором получено 18 авторских свидетельств и патентов на изобретения. На 48 Международном Салоне «Brussels Eureka'99» (1999 г.) и на 1 Международном Московском Салоне инноваций и инвестиций (2001 г.) технические решения, реализованные в БТС, и способы их применения в медицинских задачах отмечены дипломами и золотыми медалями, а на 28 Международном Салоне в г. Женева (2000 г.) - дипломом и серебряной медалью.

8. Разработанный на основе предложенного в работе модифицированного вейвлета Morlet программный комплекс «Вейвлет-анализ биомедицинских сигналов», который позволяет обнаруживать и оценивать параметры локальных неоднородностей при частотно-временном анализе биомедицинских сигналов, характеризующих нестационарное состояние функциональных процессов в организме.

9. Новые медицинские методики для лечения заболеваний, сопровождающихся функциональными нарушениями вегетативной нервной системы, метаболических и гуморальных механизмов, сенсорных и поведенческой функций.

10. Результаты клинической апробации технических решений БТС, которые подтверждают актуальность и значимость развиваемого в работе направления. В конкурсе «Лучшая диагностическая и оздоровительная технология восстановительной медицины-2003», проведенном Минздравом России в 2004 г. в рамках отраслевой программы «Охрана и укрепление здоровья здоровых на 2003-2010 г.г.», дипломом отмечена разработка и внедрение аппарата «СИМПАТОКОР-01», а медицинский многоканальный радиотермограф МРТ40 включен в перечень перспективных изделий медицинской техники.

11. Результаты практического использования материалов работы:

· Аппарат «СИМПАТОКОР-01» выпускается серийно ФГУП «Производственное объединение «Октябрь».

· Аппараты «СИМПАТОКОР-01» эксплуатируются более чем в 200 лечебно-профилактических и научно-исследовательских учреждениях России.

· Изготовлены опытные образцы радиофизического комплекса МРТРС и проведена их опытная эксплуатация, которая показала его готовность для серийного производства.

· Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при подготовке научных кадров для технического, медицинского и биологического направлений.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Кубланов В.С. Аппаратно-программный комплекс для диагностики и коррекции вегетативных дисфункций // Медицинская техника. - 2008. - № 4. - С. 40-46

2. Кубланов В.С. Электрофизический способ коррекции нарушений системы регуляции кровоснабжения головного мозга // Биомедицинская радиоэлектроника. - 1999. - № 4. - С. 12-15

3. Кубланов В.С. О некоторых возможностях электрофизического метода коррекции активности симпатической нервной системы // Физиотерапевт. - 2007. - № 9. - С. 39-43

4. Патент № 2235565 (RU), МПК⁷ A 61 N 1/32, 2/06. Способ воздействия на организм человека / В.С. Кубланов // Бюллетень изобретений. - 2004. - № 25

5. Патент № 2131274 (RU), МПК⁷ A 61 N 1/00, 1/32. Электрофизический способ лечения головной боли / А.Л.Азин, В.С. Кубланов // Бюллетень изобретений. - 1999. - № 16

6. Патент № 2091805 (RU), МПК⁷ G 01 R 29/08, G 01 S 13/95. Нулевой радиометр / В.С. Кубланов, В.А. Дорофеев, А.И. Пальцев и др. // Бюллетень изобретений. - 1997. - № 27

7. Патент № 2262956 (RU), МПК⁷ A 61 N 1/32. Способ лечения эпилепсии / В.С. Кубланов, С.А. Лаврова, А.С. Шершевер // Бюллетень изобретений. - 2005. - № 30

8. Патент № 2301085 (RU), МПК⁷ A 61 N 1/32, А 61 В 5/02. Электрофизический способ коррекции нарушений системы регуляции мозгового кровообращения / В.С. Кубланов, Я.Е. Казаков // Бюллетень изобретений. - 2007. - № 17

9. Патент 2356445 (RU), МКИ⁷ А61В 5/0205. Cпособ анализа вариабельности сердечного ритма / В.С. Кубланов, В.Б. Костоусов, А.А. Попов, А.И. Вершинин // Бюллетень изобретений. - 27.05.2009. - № 15

10. Кубланов В.С. О некоторых возможностях коррекции информационных процессов в функциональных системах биологических объектов // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника». - 2006. - № 5-6. - С. 15-22

11. Кубланов В.С., Довгопол С.П., Азин А.Л. Исследование функционального состояния головного мозга методами многоканальной СВЧ-радиотермографии // Биомедицинская радиоэлектроника. - 1998. - № 3. - С. 42-49

12. Кубланов В.С. Многоканальная СВЧ радиотермография в задаче исследования функционального состояния головного мозга // Радиолокация, навигация и связь: Материалы 10 международной научно-технической конференции. - Воронеж. 2004. - Т. 1 - С. 721-734

13. Анализ вариабельности сердечного ритма с применением вейвлет-анализа в задаче оценки адаптационных характеристик человека / В.С. Кубланов, В.Б. Костоусов, Я.Е. Казаков, А.А. Попов // Биомедицинская радиоэлектроника. - 2008. - № 1-2. - С. 13-25

14. Лечение эпилепсии с применением пространственно распределенных вращающихся полей импульсов тока / В.С. Кубланов, С.А. Лаврова, А.С. Шершевер и др. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2004. - № 5-6. - С. 4-15

15. Азин А.Л., Груздев Д.В., Кубланов В.С. Динамика межклеточного транспорта в ткани головного мозга (радиофизический подход к исследованию) // Вестник новых медицинских технологий. - 2002. - Т. 9, № 4. - С. 74-79

16. Применение системного анализа при разработке методик восстановления функционирования сенсорных систем / В.С. Кубланов, А.Г. Васильев, С.А. Коротких, А.В. Телегин // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2001. - № 10. -С. 12-20

17. Mobile radio-physical system for the functional researches of brain / V.S. Kublanov, V.A. Dorofeev, V.B. Kostousov et al. // Proceedings of the 4th Russian-Bavarian Conference on Biomedical Engineering. - M.: 2008. - Р. 258-262

18. Кубланов В.С., Гасилов В.Л. Применение методологии вейвлет-анализа при функциональных исследованиях головного мозга // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2001. - № 11. - С. 14-20

19. Кубланов В.С., Гасилов В.Л., Казаков Я.Е. Особенности частотно-временных распределений интенсивности флуктуаций электромагнитного излучения глубинных структур головного мозга» // Биомедицинская радиоэлектроника. - 1999. - № 5. - С. 13-25

20. Анализ вариабельности сердечного ритма с применением вейвлет-анализа в задаче оценки адаптационных характеристик человека / В.С. Кубланов, В.Б. Костоусов, Я.Е. Казаков, А.А. Попов // Биомедицинская радиоэлектроника. - 2008. - № 1-2. - С. 13-25

21. Применение методологии вейвлет-анализа при исследовании функционального состояния головного мозга / В.С. Кубланов, В.Б. Костоусов, А.А. Попов, А.Л. Азин // Труды Российского НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова. Серия: Цифровая обработка сигналов и ее применение. - М.: Инсвязьиздат. - 2005. - Вып. 7. - С. 489-494

Размещено на Allbest.ru