Комп’ютерна електрогастрографічна система для діагностики стану шлунку людини

Abstract

У кваліфікаційній роботі розроблено комп’ютерну електрогастрографічну систему діагностики стану шлунку людини для обробки та аналізу ЕГГ-сигналів. Проведено аналіз особливостей ЕГГ-сигналів, сучасних електрогастрографічних систем та методів обробки біомедичних сигналів. Обґрунтовано вибір технічної системи реєстрації ЕГГ-сигналів та використано її базу даних для подальших досліджень і тестування розроблених алгоритмів. Створено математичну модель ЕГГ-сигналу з урахуванням його ритмічної складової, нестаціонарності та шумових компонентів. Розроблено алгоритмічне забезпечення цифрової обробки ЕГГ-сигналів, яке включає цифрову фільтрацію, спектральний аналіз та вейвлет-обробку в базисі Морле. Програмне забезпечення реалізовано у середовищі MATLAB із використанням App Designer. Розроблений графічний інтерфейс забезпечує завантаження сигналів, виконання обробки, аналіз частотних і часово-частотних характеристик, а також візуалізацію результатів дослідження. Проведене тестування на реальних ЕГГ-сигналах підтвердило працездатність розробленої системи та можливість ефективного аналізу параметрів електричної активності шлунку людини.

The qualification work presents the development of a computer electrogastrographic system for diagnosing the functional state of the human stomach intended for the processing and analysis of electrogastrographic (EGG) signals. An analysis of the characteristics of EGG signals, modern electrogastrography systems, and biomedical signal processing methods was carried out. The choice of a technical system for EGG signal acquisition was substantiated, and its signal database was used for further research and testing of the developed algorithms. A mathematical model of the EGG signal was developed taking into account its rhythmic component, non-stationarity, and noise components. Algorithmic support for digital processing of EGG signals was developed, including digital filtering, spectral analysis, and wavelet processing using the Morlet wavelet basis. The software was implemented in the MATLAB environment using App Designer. The developed graphical user interface provides signal loading, processing, analysis of frequency and time-frequency characteristics, as well as visualization of the obtained results. Testing performed on real EGG signals confirmed the operability of the developed system and demonstrated the possibility of effective analysis of the arameters of human gastric electrical activity.