Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36235| Назва: | Алгоритмічно-програмне забезпечення обробки електрогастроентерографічних сигналів для підвищення рівня діагностичності комп’ютерних електрогастроентерографів |
| Інші назви: | Algorithmic software for electrogastroenterographic signals processing to increase the computer electrogastroenterographs diagnostics level |
| Автори: | Петрук, Світлана Леонідівна Petruk, Svitlana |
| Бібліографічний опис: | Петрук С. Л. Алгоритмічно-програмне забезпечення обробки електрогастроентерографічних сигналів для підвищення рівня діагностичності комп’ютерних електрогастроентерографів : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю „163 — біомедична інженерія“ / С. Л. Петрук. — Тернопіль : ТНТУ, 2021. — 87 с. |
| Дата публікації: | 13-гру-2021 |
| Дата подання: | 13-гру-2021 |
| Дата внесення: | 13-гру-2021 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра біотехнічних систем |
| Науковий керівник: | Хвостівський, Микола Орестович |
| Члени комітету: | Дунець, Василь Любомирович |
| УДК: | 004.42 519.6 612.3 |
| Теми: | 163 біомедична інженерія алгоритмічно-програмне забезпечення вейвлет обробка електрогастроентерографічний сигнал matlab шлунково-кошковий тракт algorithmic software wavelet processing electrogastroenterographic signal gastrointestinal tract computer electrogastroenterograph |
| Діапазон сторінок: | 87 |
| Короткий огляд (реферат): | У кваліфікаційній роботі розроблено метод, алгоритм та програмне забезпечення обробки електрогастроентерографічних сигналів для підвищення рівня діагностичності (кількості діагностичної інформації) комп’ютерних електрогастроентерографів.
Ядром методу та алгоритму електрогастроентерографічних сигналів є процес Вейвлет перетворення з базисними функціями Мейера, Гауса та Мексиканського капелюха. За діагностичні показники стану шлунково-кишкового стану застосовано значення усереднених вейвлет-спектрів, які забезпечують процес дослідження часових флуктацій у часовій структурі електрогастроентерографічних сигналів при різних значеннях часового масштабу. Таке дослідження є важливим при оперативному виявленні різного генезису патологій у стані шлунково-кишкового стану.
Реалізовано в середовищі GUIDE MATLAB програмне забезпечення обробки електрогастроентерографічних сигналів на базі алгоритмічного забезпечення, що ґрунтується на методів Вейвлет-перетворення з різними базисними функціями. The qualification work developed a method, algorithm and software for processing electrogastroenterographic signals to increase the level of diagnostics (amount of diagnostic information) of computer electrogastroenterographs. The core of the method and algorithm of electrogastroenterographic signals is the Wavelet transform process with the basic functions of Meyer, Gauss and the Mexican Hat. The values of averaged wavelet spectra were used for diagnostic indicators of the gastrointestinal state, which provide the process of studying time fluctuations in the time structure of electrogastroenterographic signals at different values of the time scale. Such research is important at operative detection of various genesis of pathologies in a condition of a gastrointestinal condition. Implemented in the GUIDE MATLAB environment software for processing electrogastroenterographic signals based on algorithmic software based on Wavelet transform methods with different basic functions. |
| Опис: | Кваліфікаційна робота виконана на кафедрі біотехнічних систем, Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя |
| Зміст: | СПИСОК СКОРОЧЕНЬ 8 ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ ОБЛАСТІ ДОЛІДЖЕННЯ 12 1.1. Методи дослідження моторної функції шлунково-кишкового тракту 12 1.2. Локалізація вимірювальних електродів при периферичній електрогастроентерографії 15 1.3. Відомі комп’ютерні електрогастроентерографи 17 1.4. Методи обробки електрогастроентерографічних сигналів 20 1.4.1. Вейвлет обробка ЕГЕГ-сигналу в базисі Морле 20 1.4.2. Вейвлет обробка ЕГЕГ-сигналу в базисі Хаара 22 1.4.3. Спектральна обробка ЕГЕГ-сигналу 23 1.4.4. Морфологічний аналіз ЕГЕГ-сигналу 25 1.4.5. Синфазна обробка ЕГЕГ-сигналу 25 1.4.6 . Компонентна обробка ЕГЕГ-сигналу 26 1.5. Висновки до розділу 1 27 РОЗДІЛ 2. МАТЕМАТИЧНО-АЛГОРИТМІЧНЕ ТА ТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ОБРОБКИ ЕЛЕКТРОГАСТРОЕНТЕРОГРАФІЧНОГО СИГНАЛУ 28 2.1. Властивості електрогастроентерографічного сигналу 28 2.2. Математична модель електрогастроентерографічного сигналу 31 2.3. Технічне забезпечення наукового дослідження 34 2.4. Методи обробки електрогастроентерографічного сигналу 37 2.4.1. Вейвлет обробка електрогастроентерографічного сигналу 37 2.4.2. Вейвлет обробка в базисі Гауса 38 2.4.3. Вейвлет обробка в базисі мексиканського капелюха 41 2.4.4. Вейвлет обробка в базисі Мейера 42 2.5. Алгоритмічне забезпечення обробки електрогастроентерографічного сигналу 43 2.5.1. Базис Гауса 43 2.5.2. Базис мексиканського капелюха 44 2.5.3. Базис Мейера 45 2.6. Висновки до розділу 3 46 РОЗДІЛ 3. ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ОБРОБКИ ЕЛЕКТРОГАСТРОЕНТЕРОГРАФІЧНОГО СИГНАЛУ ТА РЕЗУЛЬТАТИ ЙОГО РОБОТИ 47 3.1. Блок-схема програмного забезпечення обробки електрогастроентеро- графічних сигналів 47 3.2. Програмне забезпечення Вейвлет-обробки електрогастроентерографічних сигналів 48 3.3. Програмне забезпечення комп’ютерних електрогастроентерографів та результати його роботи 56 3.4. Висновки до розділу 3 59 РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 60 4.1. Охорона праці 60 4.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях 62 4.3. Висновки до розділу 4 64 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 65 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 66 Додаток А. Копія тези конференції 74 Додаток Б. Копія тези конференції 78 Додаток В. Програмне забезпечення обробки ЕГЕГ-сигналів для комп’ютерних електрогастроентерографів |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36235 |
| Власник авторського права: | © Петрук Світлана Леонідівна, 2021 |
| Перелік літератури: | 1. Абдуллаева М.В. Аппаратно - программный комплекс системы автоматизированной обработки гастроэнтерологических сигналов. Магистерская диссертация. 2013. 84 с.
2. Белоусова Л.Н., Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П. Гармонизация моторики пищевода у пациентов с ГЭРБ как основа повышения эффективности терапии. Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. – 2009. – №1. – с. 20–24.
3. Борин Н.В. Электрические потенциалы, моторика и секреция двенадцатиперстной кишки при хроническом гастрите/Н.В. Борин, Р.П. Махось//Терапевтический архив. 1965, №1. – С. 67-73.
4. Жидецький В. Ц. Основи охорони праці: підруч; М-во освіти і науки України. Наук.-метод. центр вищої освіти. Укр. акад. друкарства; рец.: Г.Г.Гогіташвілі, І. І. Даценко, Б. С. Штангрет. 3-тє вид., перероб. і доп. Львів : Укр. акад. друкарства, 2006. 336 с. ISBN 966-8013-11-5
5. Гальперин Ю.М., Ребров В.Г., Попова Т.С., Горин А.С. К вопросу о соответствии ЭГГ двигательной активности желудка. Мат-лы 1 Всесоюзной конференции по электрогастрографии. Н. 1975. С. 60-63.
6. Гуральний І.О. Удосконалення методів аналізу електрогастросигналів для задачі діагностування функціонального стану шлунку людини: автореферат дипломної роботи на здобуття освітнього ступеня «магістр»: 163 «Бiомедична інженерія». Тернопіль, 2018. 8 с.
7. Гейбуллаев А.А. Электроэнтерография при ведении больных послеоперационной динамической кишечной непроходимостью и перитонитом/А.А. Гейбуллаев. Анналы хирургии.,2000, №1. – С.69-73.
8. Дренкель С.Д. Анализ моторной деятельности желудочно-кишечного тракта и его биоэлектрической активности на основе математических моделей: автореф. дис…канд.мед.наук. М.,1988. 24с.
9. Зайнидинов Х.Н., Ражабов Ф.Ф., Ходжиматов Г.М.. Мобильная компьютерная система для диагностики состояния органов желудочнокишечного 67 тракта на основе Bluetooth технологий. АВТОМАТИКА И ПРОГРАММНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ. 2019, №1(27), С.54-64.
10. Зальцман И.Н. Комплексная методика электрогастрографического и рентгенологического исследования двигательной функции желудка: автореф. дисс…. канд.мед.наук. М., 1965. 23с.
11. Закиров Д.Б. Оценка моторно-эвакуаторной функции органов ЖКТ у хирургических больных. М. 1994. Автореф.
12. Климов П.К., Барашкова Г.М. Физиология желудка: механизмы регуляции. Л., Наука, 1991. С.57-69.
13. Красильникова Д.М. Электрогастрография в оценке нарушений моторной функции желудочно-кишечного тракта у больных с острой кишечной непроходимостью/Д.М. Красильникова, О.Ю. Карпухин//Казанский мед. журнал.1989, Том LХХ, №6. С. 457.
14. Климов П.К., Устинов В.Н. Биоэлектрическая активность гладких мышц пищеварительного тракта и ее связь с сократительной деятельностью. Успехи физиологических наук. 1973.- том 4. №4. С.3-33.
15. Мухина А.П. Экспериментальная методика электрографического исследования моторной функции двенадцатиперстной кишки при пищеварении. Бюлл. экспер.биолог.,1958,Т.45,№9. С.24-28.
16. Ногаллер А.М. Опыт электрогастрографического изучения моторной функции желудка в условиях клиники при помощи аппаратов ЭГС-3, ЭГС-4. В кн. «Электрогастрография», 1970, Архандельск, С.32-35.
17. Ногаллер А.М. Новое в электрогастрографии/А.М. Ногаллер. Тер.архив,1971,№5. С. 113-114.
18. Пасечников Д.В., Удовиченко Т.Г., Булгаков С.А. Нарушение моторики желудка у больных ГЭРБ при 24-часовой электрогастрографии. Рос. журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктол. Приложение № 30. Матер. 13-й Рос. Гастронедели. 2007. М . С. 13. 19. Петрук С.Л., Хвостівський М.О. Метод та програмне забезпечення обробки електрогастроентеросигналу. Матеріали IX науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології» Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя, (Тернопіль, 8-9 грудня 2021 р.). Тернопіль: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2021. С.123. 20. Петрук С.Л., Хвостівський М.О. Ідентифікація думок людини при вимові букв подумки за сигналами мозку людини. Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей міжнар. наук.-техн. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 25–26 листоп. 2020.) М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін]. Тернопіль, 2020. C. 63-64. 21. Пономарева А.П., Рачкова Н.С., Хавкин А.И. и др. Диагн. возможности электрогастроэнтерографии у детей при разл. забол. ЖКТ. Матер. XIII Конгресса детских гастроэнтер. России. Всерос. совещ. "Актуал. пробл. абдоминальной патологии у детей". М. 2006. 22. Пономарева А.П., Рачкова Н.С., Бельмер С.В., Хавкин А.И. Периферическая электрогастроэнтеромиография в детской гастроэнтерологии. (Методические аспекты) М. 2007. 48 с. 23. Попов А.И. Алгоритм частотно-временного анализа биомедицинских сигналов с применением быстрого преобразования Хаара. Вестник ПГУ. Архангельск: Издательство Поморского государственного университета им. М.В. Ломоносова. 2009. № 4. С.77-80. 24. Попов А.И., Латухина Е.А. и др. Спектрально-корреляционные методы обработки данных электрогастроэнтерографии. Труды XVII Международной конференции «Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии и геоэкологии – 2009». п. Абрау-Дюрсо. г. Новороссийск. 2009. С. 94-95. 25. Рачкова Н.С., Хавкин А.И. Оценка и принципы дифференциальной терапии нарушений моторики желудка и ДПК у больных функциональной диспепсией // Вестник педиатрической фармакологии и нутрициологии. 2007. Т. 4. №5. с. 25–29. 26. Ребров В.Г., Станковский Б.А., Куланина Г.И. Особенности регистрации электрической активности желудка и кишечника с поверхности тела пациента. 69 Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 1996. № 2. С.48–52. 27. Ребров В.Г. Возможности электрогастроэнтерографии при ряде заболеваний желудка и кишечника. Тер.арх. 1981. № 10. С.66-70. 28. Ребров В.Г. Диагностические возможности электрогастрографии с отдаленных от желудка участков тела. Клин. мед. 1974. № 8. С. 115-119. 29. Ребров В.Г., Куланина Г.И. Спектральный анализ потенциалов желудка и кишечника с поверхности тела. Сов. мед. 1991. № 2. С. 21-23. 30. Ребров В.Г., Станковский Б.А., Куланина Г.И. Особенности регистрации электрической активности желудка и кишечника с поверхности тела пациента // Рос.журн.гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. 1996. Т. 6. № 2. С.48-52. 31. Саблин О.А., Гриневич В.Б., Успенский Ю.П., Ратников В.А. Функциональная диагностика в гастроэнтерологии. Учебно-методическое пособие. СПб.: ВМедА, 2002. 88 с. 32. Свиньин С.Ф., Попов А.И., А.В. Рудалёв. Вейвлет-анализ и информационные технологии в задачах обработки электрогастроэнтерограмм, Тр. СПИИРАН, 2013, выпуск 27. С. 129–143. DOI: https://doi.org/10.15622/sp.27.11 33. Свиньин С.Ф. Латухина Е.А., Комякова К.В. Применение Фурье- и вейвлет-преобразований в анализе характеристик электрогастроэнтерограмм для функциональной диагностики органов ЖКТ. Тезисы докладов конференции Президиума РАН. Фундаментальные науки-медицине. М., 2006. С. 65-66. 34. Смирнова Г.О., Силуянов С.В. Периферическая электрогастроэнтерография в клинической практике. – Пособие для врачей; под ред. профессора В.А. Ступина. М.,2009. 20 c. 35. Смирнов А.А. Диагностическая оценка изменений электрической активности тонкой кишки у больных с распространенным перитонитом. Автореферат дисс. к.м.н., 14.00.27 - хирургия. ГИУВ, Иркутск, 2006. 36. Собакин М.А. Экспериментальная методика электрографического исследования моторной деятельности желудка при пищеварении. Сообщение 1. Бюлл. экспер.биологии, 1953, Т.36,№9, - С. 76-79. 70 37. Собакин М.А. Клинико-физиологическая методика электрографического исследования моторной деятельности желудка при пищеварении. Сообщение 2/М.А. Собакин//Бюлл.экспер. биологии, 1954, Т.38, №12., - С. 63-66. 38. Справочник по детской гастроэнтерологии. Под ред. А.М.Запруднова, А.И.Волкова. М.:Медицина, 1995. 39. Ступин В.А., Смирнова Г.О., Баглаенко М.В., Силуянов С.В., Закиров Д.Б. Периферическая электрогастроэнтерография в диагностике нарушений моторноэвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта. Лечащий врач. 2005. № 2, с. 60- 62. 40. Ступин В.А., Богданов А.Е., Закиров Д.Б., Силуянов С.В., Смирнова Г.О. Новый метод диагностики моторно-эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта. 41. Устинов В.Н. Конфигурация биопотенциалов гладких мышц желудка и двенадцатиперстной кишки. Физиологический журнал СССР им.И.М.Сеченова. 1974. Том 60.- №6. С.961-970. 42. Тимчак М.I. Дунець В.Л., Гевко О.В., Дедів Л.Є. Синфазний метод опрацювання електрогастроентеросигналу. Вісник Сумського державного університету. Серія Технічні науки. 2013. №3. С. 38-44. 43. Хвостівський М.О. Нестер І.М. Алгоритмічне та програмне забезпечення інтелектуальної системи ідентифікації стану шлункового тракту людини. Збірник тез доповідей Ⅶ Міжнародної науково-технічної конференції молодих учених та студентів „Актуальні задачі сучасних технологій“, 28-29 листопада 2018 року. Тернопіль, ТНТУ, 2018. Том 2. С. 190–191. (Комп’ютерно-інформаційні технології та системи зв’язку). 44. Штарк Г.Г. Применение вейвлетов для ЦОС. М.: Техносфера, 2007. 192 с. 45. Каримов С.Х. Объективизация диагностики пареза желудочнокишечного тракта и контроля его лечения при острых хирургических заболеваниях органов брюшной полости : автореф. дис. д-р. мед. наук: 14.00.27. СПб. 2008. 37 с. 46. Чернов В.Н., Чеботарев А.Н. Проектирование медицинских приборов и автоматизированных систем для гастроэнтерологии (учебно-методическое пособие). М.: РГУ, 1998. 479 с. 47. Чернов В.Н., Чеботарев А.Н., Донсков А.М. Гастроэнтерология (Методы исследования, при боры, автоматизированные системы и выбор метода лечения). Ростов-на-Дону: Изд-во Рост, ун-та, 1997. 464 с. 48. Чернякевич С.А., Бабкова И.В., Орлов СЮ. Функциональные методы исследования в хирургической гастроэнтерологии. М., 2003. 176 с. 100.Чучалин А.Г. Бронхиальная астма. М., 1997. С. 40-63. 49. Шуба М.Ф. Электрофизиологические особенности гладких мышц желудочно-кишечного тракта. В кн. «Моторная функция желудочно-кишечного тракта».,1965, Киев. С.155-166. 50. Barbar M, Steffen R, Wyllie R, Goske M. Electrogastrography versus gastric emptying scintigraphy in children with symptoms suggestive of gastric motility disorders. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2000 Feb;30(2):193-197. 51. Chacon M., Curilem G., Acuña G., Defilippi C., Madrid A.M. and Jara S.. Detection of patients with functional dyspepsia using wavelet. Transform applied to their electrogastrogram. Braz J Med Biol Res, December 2009, Volume 42(12) 1203-1209. DOI: 10.1590/s0100-879x2009001200014 52. Chen J.D., McCallum R.W. Clinical Application of Electrogastrography // Amer. J. Gastroenterol. 1993. Vol.88, №9. P. 1324-1336. 53. Cole L.G. Roentgenocinematography of stomach and cap/L.G. Cole//Am.J.Roentgenal. 1914. Vol.107. P.212-228. 54. Daniel Е.Е., Wachter В.Г., HonnorA.J., BogohA. The relationship between electrical and mechanical ac- tivity of the small intestine of dog and man // Canad. J. Biochem. Physiol. 1980. Vol. 38, № 7. P. 777-801. 55. Gokul .M, Durgadevi Natarajan, Bhuvaneshwari Rangasamy, Ramya Shanmugha Vadivu V. (2018) Rehabilitation Tool for Gastroparesis by the Analysis of Interstitial Cells of Cajal (The External Gastric Pacmaker with a Feedback of Gastric Potential. Journal of Gastrointestinal & Digestive System 08(02). DOI:10.4172/2161- 069X.1000557. 56. Kauer WK, Stein HJ, Balint A, Siewert JR. Transcutaneous electrogastrography: a non-invasive method to evaluate post-operative gastric disorders? Hepatogastroenterology. 1999 Mar-Apr;46(26):1244-1248. 57. Гастроентеромонітор ГЭМ-01 - "Гастроскан-ГЭМ" [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.gastroscan.ru/gastroscan/-gem/ (дата звернення: 05.07.2020). Назва з екрану. 58. BIONOMADIX 2CH WIRELESS EGG TRANSMITTER [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.biopac.com/product/bionomadix-2ch-wireless-eggtransmitter (дата звернення: 05.07.2020). Назва з екрану. 59. Петрук С.Л., Хвостівський М.О. Ідентифікація думок людини при вимові букв подумки за сигналами мозку людини. Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей міжнар. наук.-техн. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 25–26 листоп. 2020.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін]. Тернопіль: ТНТУ, 2020. C. 63-64. 60. Петрук С.Л., Хвостівський М.О. Ідентифікація думок людини при вимові букв подумки за сигналами мозку людини. Актуальні задачі сучасних технологій : зб. тез доповідей міжнар. наук.-техн. конф. Молодих учених та студентів, (Тернопіль, 25–26 листоп. 2020.) / М-во освіти і науки України, Терн. націон. техн. ун-т ім. І. Пулюя [та ін]. Тернопіль: ТНТУ, 2020. C. 63-64. 61. Хвостівський М.О. Математична модель макромеханізму формування електроретиносигналу для підвищення достовірності офтальмодіагностичних систем. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук: 01.05.02 – Математичне моделювання та обчислювальні методи. Тернопіль, 2010. 20 с. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 163 — біомедична інженерія |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Dyplom_Petryk_S_L_2021.pdf | 3,86 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| Авторська довідка (Петрук С.Л.).doc | 48 kB | Microsoft Word | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора