Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Хохлова Татьяна Евгеньевна

Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей
<
Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Хохлова Татьяна Евгеньевна. Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.18 Томск, 2005 159 с. РГБ ОД, 61:06-5/1304

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Методы изучения и оценки состояния нервно-мышечной системы конечности человека при реабилитационном лечении 11

1.1. Описание объекта исследования 11

1.2. Процессы, происходящие в нервно-мышечной системе при травмах конечностей 17

1.3. Особенности реабилитационного физиолечения при травмах конечностей 20

1.4. Обзор математических моделей анализа нервно-мышечной системы конечности 30

1.4.1. Модель двигательной единицы мышцы с применением теории информации 30

1.4.2. Упругая модель нервно-мышечной исполнительной системы 33

1.4.3. Электрическая модель распространения импульсов по нервному волокну 36

1.5. Использование моделирования свойств систем для формирования комплексных показателей 42

Выводы 48

Глава II. Моделирование нервно-мышечной системы конечности пациента при реабилитационном лечении 51

2.1. Постановка задачи моделирования 51

2.2. Математическое описание формы сигнала Л/-ответа 52

2.3. Представление нервно-мышечной системы конечности в виде электрической схемы замещения 61

2.4. Физиологическая интерпретация параметров электрической схемы замещения 66

2.5. Моделирование нервно-мышечной системы конечности пациентов с

травмами нервов верхних конечностей 68

2.6, Связь параметров электрической схемы замещения и формы модельно го сигнала М-ответа 73

2.7. Связь параметров электрической схемы замещения с основными пока зателями состояния нервно-мышечной системы 77

Выводы 79

Глава III. Моделирование проведения индивидуального курса реабилита ционного лечения у пациентов с травмами верхних конечностей 82

3.1. Разработка индексов тяжести для диагностики состояния и оценки эффективности применяемого реабилитационного лечения 83

3.2. Моделирование диагностики состояния нервно-мышечной системы пациента - 86

3.2.1. Оценка степени тяжести по вейвлет-коэффициентам сигнала М- 86 ответа.

3.2.2. Оценка степени тяжести по параметрам электрической схемы 89 *> замещения нервно-мышечной системы

3.2.3. Оценка степени тяжести с использованием индексов 97

3.3. Моделирование эффективности проводимого лечебного воздействия в 108 ходе реабилитационной процедуры

3.4. Моделирование динамики лечения от процедуры к процедуре в курсе 114 реабилитационной терапии

Выводы 117

Глава IV. Программный комплекс для проведения реабилитационной терапии при травмах нервов конечностей 119

4.1. Обзор программного обеспечения физиотерапии при травмах конечно- 119

стей

4.2. Описание программного комплекса 121

4.3. Описание алгоритмов, разработанных в программном комгшек - 126

4.3.1. Алгоритм моделирования нервно-мышечной системы конечно-сти пациента при проведении реабилитационного лечения 126

4.3.2. Алгоритм диагностики состояния нервно-мышечной системы конечности пациента 128

4.3.3. Алгоритм интерактивного контроля состояния нервно-мышечной системы в ходе лечебной процедуры 131

4.3.4. Алгоритм внутрикурсовой коррекции лечения 133

4.4.Оценка качества программного комплекса 135

Выводы 136

Заключение 138

Список литературы

Введение к работе

Повреждение периферических нервов конечностей в мирное время составляет 20 - 30% из общего числа всех травм. Довольно часто повреждение периферических нервов конечностей наступает вследствие бытовых, производственных, транспортных, боевых травм и сопровождается нередко переломами костей, вывихами в суставах, сдавлением нерва, гематомой, рубцами [9]. Вследствие этого нарушается передача сигналов в нервно-мышечной системе, вызывая расстройства двигательных функций, снижающие работоспособность верхних конечностей или опорную функцию нижних, которые резко ограничивают бытовые возможности больного, и приводят к потере трудоспособности и может явиться причиной инвалидности [54, 71]. Анализ причин инвалидности, возникающих у травматологических больных, указывает на то, что она зависит не только от тяжести травмы или заболевания, но и от недооценки роли функционального восстановительного (реабилитационного) лечения [27,77].

Для полноценного восстановления функций поврежденной конечности наряду с медикаментозной терапией целесообразно использовать в реабилитационном комплексе методы физиотерапии. Преимущество физиотерапевтических методов лечения заключается в том, что они обладают высокой терапевтической эффективностью, не вызывают побочных эффектов и аллерги-зации организма и хорошо совместимы с другими лечебными средствами [1, 76,81].

Одной из актуальных проблем современной физиотерапии является обеспечение качества реабилитационного лечения, что возможно только при индивидуальном подходе к каждому пациенту [1, 11, 31, 76]. Это предполагает решение следующих задач: индивидуальный выбор комплекса лечения; индивидуальная диагностика состояния (оценка степени тяжести); индивидуальное назначение дозы лечебного воздействия; индивидуальная расстановка процедур лечения.

Безусловно, решение поставленных задач является затруднительным без использования математических методов и компьютерных комплексов, обеспечивающих анализ и оценку состояния пациента, что определяет актуальность диссертационной работы и задаёт направление дальнейших исследований.

Целью данной работы является разработка математических методов и программного обеспечения компьютерной технологии лечебно- реабилитационной терапии травм нервов конечностей, позволяющей врачу подойти к лечению каждого больного индивидуально.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Разработать модель индивидуального анализа патологии в нервно-мышечной системе конечности пациента.

Разработать математические методы индивидуальной диагностики состояния нервно-мышечной системы пациента (оценки степени тяжести).

Разработать математический метод индивидуальной оценки эффективности проводимого лечебного воздействия в ходе реабилитационной процедуры.

Разработать математический метод анализа индивидуальной динамики лечения от процедуры к процедуре в курсе реабилитационной терапии.

Создать и внедрить программный комплекс на основе разработанных математических методов.

Для решения поставленных задач в работе используются методы: системного анализа; вейвлет-преобразования сигналов; векторного представления сигналов; синтеза электрических схем замещения; группового моделирования. Научная новизна работы состоит в следующем:

Предложена модель нервно-мышечной системы (НМС) конечности, отличительной особенностью которой является использование электрической схемы замещения в виде четырехполюсника, состоящего из стандартных электрических элементов (сопротивления, емкости, индуктивности). Введена их оригинальная физиологическая интерпретация, которая позволяет определить патологию в НМС для назначения комплекса лечения.

Разработаны оригинальные индексы тяжести и предложено использование вейвлет-коэффициентов при моделировании индивидуальной диагностики состояния НМС пациента для индивидуального подбора лечебного воздействия и назначения необходимого количества процедур курса лечения.

Разработан оригинальный алгоритм индивидуального интерактивного контроля состояния нервно-мышечной системы в ходе лечебной процедуры, повышающий эффективность лечебного воздействия путем подбора числа циклов стимуляции реабилитационной процедуры.

Разработан оригинальный алгоритм индивидуальной внутрикурсовой коррекции лечения контроля динамики изменения показателей при лечебном воздействии, повышающий эффективность проводимого лечения в целом и сокращающий сроки реабилитационного лечения.

Тезисы, выносимые на защиту.

Модель анализа патологии НМС пациента при проведении реабилитационного лечения на основе электронейромиографии (ЭНМГ).

Метод формирования индексов тяжести для индивидуальной оценки степени тяжести, индивидуальной оценки эффективности проводимого лечебного воздействия в ходе реабилитационной процедуры, индивидуальной оценки динамики лечения от процедуры к процедуре в курсе реабилитационной терапии.

Комплекс программ ОДИВ (определение дозы индивидуального воздействия), предназначенный для решения задач индивидуализации лечебных воздействий при проведении реабилитационного лечения методом ЭНМГ.

Практическая ценность работы состоит в разработанном комплексе программ ОДИВ, позволяющем врачу не только проводить автоматизацию физиотерапевтического лечения методом электронейромиографии, но и дает возможность врачу назначать адекватное лечебное воздействие, создать индивидуальный план лечения, оценивать эффективность проводимого лечения, проводить индивидуальную расстановку процедур, анализировать динамику курсового лечения, что повышает эффективность проводимого лечения и сокращает сроки реабилитации больного.

Разработанный комплекс программ ОДИВ внедрен в лаборатории функциональной диагностики ФГУ «Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии».

Апробация результатов проводилась на базе лаборатории функциональной диагностики ФГУ «Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии». Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: научных сессиях ФГУ «Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии» (Томск, 2000); научных семинарах кафедры «Прикладная математика» Томского политехнического университета (Томск, 2002, 2003); 9-ой международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технология» (Томск, 2003); 4-ой всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (Красноярск, 2003); международном симпозиуме «Курорты Кыргызстана в новом тысячелетии» (Чолпон-Ата, 2004); научной конференции «Информационно- волновые технологии в комплексной реабилитации пациентов в лечебных учреждениях» (Томск, 2004).

По результатам исследований опубликовано 9 работ, из них 4 статьи (в том числе 3 в рецензируемых журналах) и 5 научных публикаций в материалах и трудах международных и Всероссийских конференций, подана заявка на официальную регистрацию разработанного комплекса программ ОДИВ в федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности.

В первой главе диссертационной работы определены: основная структура; свойства НМС конечности человека; характер поражений; процессы, происходящие при травмах конечностей.

Рассмотрены особенности проведения стандартной схемы курса реабилитационного физиолечения травм нервов конечностей методом электро-нейромиографии (ЭНМГ).

В главе проведен анализ известных моделей НМС, показана их особенности и возможность использования для решения задач индивидуального лечения методом ЭНМГ. Также показана возможность использования комплексных показателей, отражающих гомеостатические свойства НМС, определяющих свойства внутренней саморегуляции - наличие совокупности сложных приспособительских реакций, направленных на устранение или максимальное ограничение факторов, нарушающих относительное динамическое постоянство показателей внутренней среды.

Во второй главе проведено моделирование нервно-мышечной системы конечности пациента при реабилитационном лечении. Для этого автором предложен подход замены НМС конечности электрическим аналогом, в виде схемы замещения, состоящей из стандартных электрических элементов: сопротивления, емкости, индуктивности. На основании математического описания выходного сигнала, проведенного с помощью вейвлет преобразования, и входного стимулирующего сигнала определяются параметры электрической схемы замещения. Дана физиологическая интерпретация параметров схемы замещения, на основе обменных процессов, происходящих между структурными элементами НМС. Показана возможность использования параметров схемы замещения для определения патологии в НМС, что в итоге позволило адекватно назначать комплекс реабилитационного лечения.

В третьей главе приведены результаты моделирования индивидуального курса реабилитационного лечения у пациентов с травмами верхних ко- нечностей, состоящего из моделирования: индивидуальной диагностики состояния нервно-мышечной системы пациента (оценка степени тяжести); индивидуальной оценки эффективности проводимого лечебного воздействия в ходе реабилитационной процедуры; индивидуальной динамики лечения от процедуры к процедуре в курсе реабилитационной терапии.

Для выполнения моделирования автором на основе средней геометрической были разработаны индексы для индивидуальной диагностики состояния и индивидуальной оценки динамики реабилитационного лечения.

Также показана возможность использования коэффициентов вейвлет-преобразования, полученных при математическом описании выходного сигнала и параметров схемы замещения НМС для индивидуальной диагностики состояния.

В четвертой главе приведен обзор программных комплексов для проведения реабилитационного лечения методом ЭНМГ и сформулированы основные требования к разрабатываемому комплексу.

В главе представлены разработанные алгоритмы; алгоритм моделирования нервно-мышечной системы конечности пациента при проведении реабилитационного лечения; алгоритм диагностики состояния нервно-мышечной системы конечности пациента; алгоритм интерактивного контроля состояния нервно-мышечной системы в ходе лечебной процедуры; алгоритм внутрикурсовой коррекции лечения.

Дано описание программного комплекса, разработанного на основе алгоритмов.

В заключении приведены основные результаты работы. Список литературы состоит из 89 наименований.

Обзор математических моделей анализа нервно-мышечной системы конечности

Как было показано в параграфе 1.1, мышцы состоят из отдельных волокон, соединенных друг с другом в группы, называемые двигательными единицами. Связь волокон заключается в том, что волокна, входящие в одну двигательную единицу, срабатывают одновременно при поступлении сигнала, формирующегося в центральной нервной системе или другого возбудителя. Возбуждающиеся двигательные единицы дают вклад в напряжение, развиваемое мышцей. Напряжение, называемое изометрическое, увеличивается за счет увеличения числа активных (возбужденных) двигательных единиц в данный момент времени, а не за счет увеличения напряжения в двигательных единицах, поскольку оно имеет верхний предел. Таким образом, нельзя знать в любой данный момент времени, которая из двигательных единиц активна, а которая - пассивна, и, поскольку количество волокон, входящих в двигательную единицу, может изменяться в широких пределах, то неизвестен и вклад данной единицы в создаваемое изометрическое напряжение.

В работе [38] представлена модель, которая исследует изометрическое напряжение мышцы с использованием теории информации.

Энергия двигательной единицы равна є? и ее величина зависит от того, активна или не активна эта двигательная единица. Если она активна, то величина энергии зависит от числа волокон, входящих в двигательную единицу. Таким образом, допустимые энергии квантуются и можно определить вероятность Р того, что случайно выбранная двигательная единица имеет энергию є е.

Предполагается, что в какой-то момент возбуждается одна двигательная единица (неизвестно, какая именно). Это эквивалентно возбуждению известной двигательной единицы, энергия которой может принимать ряд возможных значений: ss = jk.s2 , (1) где к- коэффициент жесткости, д =0,1,2,3,... - квантовое число. Определим [в) как среднее значение энергии одной двигательной единицы. JW. (2)

Когда распределение вероятности неизвестно, то его можно вычислить, воспользовавшись выражением для энтропии системы двигательных единиц: 3 = -к Рь-ІпРЬі (4) s которая должна принимать максимальное значение с учетом ограничений (2) и (3). Для вычислений воспользуемся методом неопределённых множителей Лагранжа и образуем функцию Fb, учитывающую ограничения (2) и (3):

Таким образом, активность мышечных волокон может быть связана с мерой мышечной потенциальной энергии (Е). Измерение {є) характеризуется разбросом, причем коэффициент вариации постоянен, для отдельной мышцы. Это значит, что коэффициент вариации т(є) увеличивается с увеличением (є).

Таким образом, представленная модель была разработана для анализа двигательных свойств мышцы и может быть использована для оценки активности двигательных единиц мышцы, характеризующих сократительные свойства мышцы. Ее использование для оценки состояния нервно-мышечной системы конечности и эффективности проводимого реабилитационного лечения методом ЭНМГ возможно на основе сигнала М-ответа, если связать меру мышечной потенциальной энергии с его нормой. Это возможно, поскольку сигнал А/-ответа является суммарным одновременным ответом двигательных единиц мышцы в ответ на раздражение нерва и несет информацию о состоянии нервно-мышечной системе в целом.

Здесь мышца представляется, как исполнительное устройство, генерирующее механический момент, прикладываемый к конечности.

Поведение конечности в каждый момент времени зависит от разности между управляющим моментом и любым приложенным извне возмущающим моментом. Этот суммарный момент динамической системы определяет поведение мышцы с учетом инерционности нагрузки и описывает скорость и положение конечности.

Представим работу мышцы в виде активного сократительного элемента - 1 и соединенных с ним последовательно и параллельно упругих элементов - 2 и 3. Две возможные конфигурации такой механической модели приведены на рис.11 [57,63].

Представление нервно-мышечной системы конечности в виде электрической схемы замещения

В параграфе 1.1 главы I показано, что нервно-мышечная система (НМС) конечности человека обладает электрическими свойствами. В параграфе 1.3 главы I показано, что при реабилитационном ЭНМГ лечении производят воздействие электрическим током - F(t) на нервно-мышечную систему и получают электрический ответ - Y(t) (М-ответа), несущий информацию о нервно-мышечной системе конечности.

Таким образом, НМС при проведении ЭНМГ метода лечения, может быть представлена как электрическая система, расположенная между генератором электрического сигнала F(t) и приемником электрического сигнала Y(t).

Нервно-мышечная система до воздействия на нее сигналом F(t), амплитуда которого ограничена и воздействие кратковременного, находится в стационарном состоянии и обладает потенциалом покоя (параграф 1.1 глава I). Воздействие F(t) временно выводит ее из стационарного состояния, результатом чего является появление сигнала Y(t). После этого нервно-мышечная система возвращается в стационарное состояние. Поэтому будем рассматривать четырехполюсник с линейными элементами. Кроме того, по виду формы сигнала М-ответа, можно сделать вывод, что для описания системы наиболее близки линейные электрические системы неминимально-фазовые, которыми являются мостовые четырехполюсники.

Тогда НМС можно заменить электрической схемой замещения в виде мостовой четырехполюсник с линейными элементами с соответствующей схемой [41]: где It, Ui входной воздействующий сигнал тока и напряжения, h, U2 - выходные ток и напряжение, Znp - сопротивление приёмника выходных сигналов.

В нашем случае на четырехполюсник подается воздействие F(t)= 1\ в виде импульсного тока прямоугольной формы, на его выходе включен приемник сигналов с высоким сопротивлением Z„p, который фиксирует выходное напряжение в виде сигнала Y(t) ( /-ответа).

Используем понятие передаточной функции для четырехполюсника в операторной форме:

Далее необходимо синтезировать такую электрическую схему четырехполюсника, чтобы при заданном законе изменения входной величины получить известный закон изменения выходной величины, т.е. требуется решение задачи синтеза четырёхполюсника, при котором определяется структура электрической цепи и ее параметры [30, 64].

Решение этой задачи является неоднозначной процедурой, т. к, среди множества структур с одинаковыми свойствами необходимо отыскать ту, которая бы отвечала некоторым дополнительным ограничениям, например, содержала минимально возможное число элементов.

Нами для этой цели выбран симметричный мостовой четырехполюсник. Такой четырёхполюсник является уравновешенным, т.е. взаимная замена соответственно выводов 1 и Г, 2 и 2 не приводит к изменению режима в участках электрической цепи, присоединяемых к первичным и к вторичным выводам [15].

Оценка степени тяжести по параметрам электрической схемы замещения нервно-мышечной системы

Под моделированием эффективности проводимого лечебного воздействия в ходе реабилитационной процедуры методом ЭНМГ понимается контроль функционального состояния нервно-мышечной системы конечности пациента в ходе лечебной процедуры по значениям показателей состояния НМС.

Согласно параграфу 1.3 главы I, лечебная процедура состоит из L-циклов стимуляции нерва конечности и целесообразность контроля состояния во время процедуры обусловливается тем, что нельзя проводить стимуляцию нерва "до бесконечности".

Для контроля эффективности лечебного воздействия, проводимого во время процедуры, за функциональным состоянием НМС показателей состояния используются только амплитудные показатели М-ответа (Апр, Ад, Аср) как наиболее информативно отражающие течение регенерационных процессов в травмированном нерве. Увеличение амплитуды М-ответа продолжается лишь до некоторого момента, после чего идет спад, обусловленный уменьшением числа биохимических реакций в нервных окончаниях, протекающих в ответ на раздражение нерва электрическим током и вызывающих сокращение мышцы. Иными словами мышца начинает "уставать". Начало "усталости" мышцы может наступить в самом начале процедуры. В случае же достижения эффекта процедуры стимуляция нерва выводит амплитуду Л/-ответа на некоторое «плато», во время которого она не изменяется [1].

В работе для контроля эффективности лечебного воздействия, проводимого во время процедуры предлагается использовать индекс 1КХД, разработанный в параграфе 3.1 данной главы: где Кшч = (L-IJ-ъш цикл стимуляции, проводимой процедуры, K=(L) - цикл стимуляции процедуры, Пинд- показатели состояния НМС индивида. {АР А АР)\ Л / . . л \L-\ индивида

Тогда получим: 1КХД = f- —-—-" f , (49) где А„р - размах амплитуды м -ответа в проксимальной точке стимуляции, Ад -размах амплитуды М-ответа в дистальной точке стимуляции, Аср - размах амплитуды iW-ответа в срединной точке стимуляции нерва пациента для (L) и (L-1) цикла проводимой процедуры.

Значение показателя ffiif могут принимать следующие значения, которые свидетельствует о следующем:

Если 1КХД 1 - это говорит об увеличении амплитуды М-ответа, т.е. происходит эффект от воздействия и рекомендует дальнейшее проведение цикла процедуры.

ЕслнІКХд «1, то врачу следует повысить внимание, так как именно в данный момент можно наблюдать то соотношение величины подаваемой на нервы нагрузки и их ответной реакции (выход амплитуд М-ответа на некоторое «плато», во время которого она не изменяется), которое свидетельствует об их скорой "усталости". Это говорит о том, что при продолжении процедуры, мышечные волокна уже не будут справляться с тем потоком электрических сигналов, которые подходят к ним по нервам, что в свою очередь означает потерю эффекта лечения, так как утомленные мышцы не могут способствовать восстановлению поврежденных нервных волокон, В этом случае рекомендуется сделать еще один цикл стимуляции и если результат тот же, то рекомендуется циклы стимуляции процедуры прекратить. Если ІКХд 1 - это говорит об "усталости" мышцы и рекомендуется циклы стимуляции процедуры следует немедленно прекратить. Для пациентов из контрольных групп (легкая, средняя и тяжелая степени тяжести) в работе было проведено моделирование эффективности лечебного воздействия, проводимого во время процедуры [3]. Результаты представлены в таблице 16,17,18, в приложении 3 и на рис.32.

Описание алгоритмов, разработанных в программном комгшек

По результатам моделирование нервно-мышечной системы (НМС) конечности пациента, проведенного в параграфе 2.5 главы II, представим структурную схему алгоритма моделирования нервно-мышечной системы конечности пациента (рис. 33).

Шаг I. Исходными данными для работы алгоритма являются форма сигнала М-ответа, полученная под воздействием стимулирующего сигнала, который задан импульсным током прямоугольной формы с заданной амплитудой.

Шаг 2. Математическое описание формы сигнала М-ответа проводится с помощью вейвлет-преобразования по алгоритму представленному в параграфе 2.2 главы II

Шаг 3. Передаточная функция НМС находится по формуле (35) главы II.

При замене НМС конечности схемой замещения решается задача четырехполюсника, т.е. определяется его структура и RLC параметры.

В работе был выбран симметричный мостовой четырехполюсник, так как он является уравновешенным, т.е. взаимная замена соответственно выводов 1 и Г, 2 и 2 не приводит к изменению режима в участках электрической цепи, присоединяемых к первичным и к вторичным выводам, в виде:

Электрическая схема замещения НМС в виде мостового четырёхполюсника По передаточной функции, с учетом, свойств параметров для симметричных мостовых четырехполюсников по формулам (37)-(39) получим пара RLC параметры четырехполюсника и их физиологическая интерпре тация.

Таким образом, используя результаты работы алгоритма для каждого пациента врач может подобрать комплекс лечения, который выбирается с учетом вида патологии (нерв или мышца) на основе физиологической интерпретации параметров RLC схемы замещения, а так же проводить диагностику состояния НМС по вейвлет-коэффициентам М-ответа и параметров RLC схемы замещения.

По результатам моделирования диагностики состояния нервно-мышечной системы (НМС) конечности пациента, проведенного в параграфе 3.1 главы III, представим структурную схему алгоритма диагностики состояния нервно-мышечной системы конечности пациента (рис. 35).

Шаг 1. Исходными данными для работы алгоритма являются: вейвлет-коэффициентов, полученные при математическом описании формы сигнала М-ответа; параметры RLC электрической схемы замещения НМС; Апр, Аср,СТІН -показатели состояния нервно-мышечной системы ис следуемой конечности. Шаг 2. Определение степени тяжести используя исходные данные производится следующим образом:

По характеру и количеству вейвлет-коэффициентов сигнала М ответа, согласно анализу проведенному в параграфе 3.2.1 главы III.

1. Если области ненулевых коэффициентов представлены тремя областями: имеется одна область с положительными коэффициентами и две области с отрицательными, то пациент принадлежит группе с легкой степенью тяжести.

2. Если две области с не нулевыми положительными коэффициентами, которые чередуются с областями с отрицательными коэффициентами, то пациент принадлежит группе со средней степенью тяжести.

3. Если три и более области ненулевых положительных коэффициентов чередуются с тремя и более областями отрицательных коэффициентов, то пациент принадлежит группе с тяжелой степенью тяжести.

По параметрам RLC электрической схемы замещения НМС. Вывод о степени тяжести индивида делается после сравнения его параметров схемы замещения с параметрами схем замещения для групп пациентов с у » различной степенью тяжести с использованием интервала предсказания, определенных в таблице 3 параграфа 3.2.2 главы III. Шаг 3. Для определения степени тяжести пациента необходимо определить следующие индексы (или хотя бы один их них): 1КХТ- найденный по формуле (46) главы III, с использованием по казателей состояния НМС; 1КХМТ - найденный по формуле (47) главы III, по значениям пара метров RLC электрической схемы замещения НМС; FKX- найденный по формуле (48) главы III, с использованием не посредственно сигнала М-ответа.

При определении степени тяжести индивида под группой эталона рассматриваются однородные группы людей сформированные по различным степеням тяжести.

Вывод степени тяжести индивида делается по равенству единице индекса тяжести (1КХТ &l,IKXMT «1, FKX&1), указывающему на совпадение состояния НМС индивида с эталонной группой, в противном случае имеет место отклонение показателей индивида и принадлежность к другой группе по степени тяжести.

Шаг 4. Результатами работы алгоритма диагностики НМС конечности пациента является группа по степени тяжести - легкая, средняя или тяжелая, определенная по одному из шагов алгоритма или их совокупности.

Таким образом, используя результаты работы алгоритма для каждого пациента можно подобрать лечебное воздействие в соответствии со степенью тяжести заболевания, т.е. назначить необходимую силу (амплитуды стимулирующего импульса) лечебного воздействия методом ЭНМГ.

Похожие диссертации на Модели и комплекс программ для решения задач реабилитационной терапии травм нервов конечностей