МОДЕЛИ БИОИМПЕДАНСА ПРИ НЕЛИНЕЙНОЙ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ И ОБРАТИМОМ ПРОБОЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ БИОМАТЕРИАЛА

Цель исследования: совершенствование скрининговых систем диагностики социально значимых заболеваний путем моделирования вольтамперных характеристик биоактивных точек (БАТ) и классификации получаемых моделей посредством компьютерных технологий.

Задачи исследования:

– разработать структурно-функциональную модель электрической проводимости биоматериала в аномальных зонах (в области точек акупунктуры);

– разработать метод формирования пространства информативных признаков, предназначенного для классификаторов функционального состояния биоматериала.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теории линейных электрических цепей, методы математического моделирования. При моделировании проводимости биоматериала в качестве инструментария использовался Matlab 8.0.

Материал и методы. Для моделирования вольтамперной характеристики БАТ предложено использовать структурно-функциональные модели с диодно-резистивными ячейками симметричной структуры. Разработан метод формирования пространства информативных признаков, предназначенного для классификаторов функционального состояния биоматериала, заключающийся в регистрации вольтамперных характеристик биоматериала в каждой биоактивной точке путем воздействия на них постоянным стабилизированным по уровню напряжением в диапазоне от –15 до 15 В, изменяемым с шагом в 1 В. Путем сопоставления характерных точек вольтамперной характеристики и параметров структурно-функциональной модели формируется вектор информативных признаков, предназначенный для нейросетевого классификатора.

Результаты. Построена структурно-функциональная модель электропроводности биоматериала на основе диодно-резистивных ячеек. Проведен факторный анализ вольтамперных характеристик биоматериалов, на основании которого показано, что для построения структурно-функциональной модели электропроводности биоматериала достаточно семи диодно-резистивных ячеек.

1. Нехаенко Н.Е. Рациональная микроволновая терапия на основе мониторирования потенциала биологически активных точек. Воронеж: ВГТУ, 2002. 113 с. (Моделирование, оптимизация и компьютеризация в сложных системах. Кн. 23)

2. Шаталова О.В., Авад Али Мохаммед, Адел Мохаммед Аль-Кдаси, Снопков В.Н. Моделирование влияния электрокардиосигнала на оценку динамической составляющей биоимпеданса // Мед. техника. 2013. № 4. С. 30–32.

3. Филист С.А., Алексенко В.А., Кассим К.Д. Гибридные информационные технологии по экспресс-диагностике инфекционных заболеваний на основе многочастотного анализа пассивных свойств биотканей // Известия ЮФУ. Техн. науки. Тематич. выпуск «Медицинские информационные системы». 2010. № 8 (109). С. 12–17.