Багатофункціональний апаратно-програмний комплекс неінвазивної діагностики та сінергетичної терапії з валідацією діагностично-терапевтичних ознак

На основі аналізу існуючих засобів і методик терапії обгрунтувано технічні вимоги до характеристик багатофункціонального комплексу терапії. Запропоновано методи формування електромагнітних полів, які враховують резонансний характер низькочастотних фізико-хімічних та біологічних процесів в системах організму, окремих органах, молекулах на клітинах. Викладено погляд на подальший розвиток фізіотерапії на молекулярному та клітинному рівні. Розроблено принципи побудови основних вузлів багатоканальних генераторів та багатоелементних індукторів для розширеного діапазону частот 1 Гц…20 кГц та рівнів інтенсивностей магнітного поля 1…1000. Реалізовано режими змінного, пульсуючого, біжного, обертального та комбінованих магнітних полів з можливістю оперативної зміни параметрів за результатами діагностики. Запропоновано спеціальні види модуляції: широкополосний шумовий, гармонійний та музичний, які містять у своєму спектрі частоти, що співпадають з резонансними частотами окремих органів організму. Частоти та рівні випромінювання, види модуляції задаються апаратно з передньої панелі аппарату, а модулюючі сигнали – з флеш-карти або комп’ютера через USB-порт. Модулюючі сигнали формуються у виді бази даних та записуються заздалегідь за допомогою компьютера або музичного синтезатора. Виготовлено макетний зразок апарату з двома модулями 16-елементних індукторів. Проведено попередні фізіотерапевтичні процедури з пацієнтами, що мали різні види патологій. При проведенні процедур також використовувались ультразвукові засоби локальної фізіотерапії в діапазоні частот 22…880 кГц. Сумісне використання електромагнітної та ультразвукової терапії забезпечує синергетичний ефект, що дозволяє зменшити необхідні рівні випромінювання. Додатковий ефект підвищення імунітету, обезболювання та реабілітації досягається при використанні методу та засобів керованої компресії верхніх та нижніх кінцівок (турнікетний метод). Метод реалізовано за рахунок модернізації пристрою вимірювання тиску. Розроблено рекомендації щодо впровадження комплексу з урахуванням діючих нормативно-технічних вимог та з валідацією діагностично-терапевтичних ознак. Комплекс може використовуватись як засіб для медичних досліджень та впровадження нових протоколів фізіотерапії.

Виконана розробка принципів та критеріїв багатоканального швидкого визначення з підвищеною точністю і в розширеній смузі частот всіх параметрів (модуля, активної і реактивної складових) повного імпедансу біологічних об’єктів на основі використання методів широкосмугової ампліфазометрії і ампліфазової спектрометрії. Розроблено основи візуалізації зображень внутрішніх структур біооб’єктів при застосуванні підходів біоімпедансометрії за результатами розв’язку прямої і оберненої задач реконструкції зображень об’єктів як діелектричних структур із втратами. Розроблено та експериментально досліджено макетні засоби вимірювання параметрів імпедансу та зроблена перевірка технологій імпедансної діагностики функціонального стану біологічних об’єктів. Розроблено принципи побудови нових швидкодіючих систем імпедансометрії і імпедансної діагностики для дослідження стану біологічних структур, біотканин, органів і систем людини.

Розроблено теоретичні засади, моделі, методи, алгоритми та апаратне і програмне забезпечення засобів електрокардіографії високого розрізнення для оцінки стану серцево-судинної системи матері та плоду. Вперше розроблено новий метод виділення кардіокомплексу плоду із суміші електрокардіограми плоду та матері на основі ортогонального вейвлет-перетворення з адаптивним підбором масштабних рівнів розкладу та відновлення, що дозволяє виконувати аналіз ритмограм плоду з метою виявлення захворювань серцево-судинної системи на ранніх стадіях. Розроблено новий комплексний метод розділення ЕКГ плоду та ЕКГ матері на основі використання вейвлет-перетворення та методу аналіза незалежних компонент до абдомінальних електрокардіосигналів, який дозволяє оцінювати морфологію зубців та комплексів електрокардіосигналів плоду з метою ранньої неінвазивної діагностики. Удосконалено метод ентропійного аналізу ритмограм плоду на основі попереднього видалення зубців кардіоритмограми матері із кардіоритмограми плоду, що дозволяє отримувати кількісні характеристики серцевої активності плоду. Створенно комплексну систему неінвазивної діагностики стану серцево-судинної системи матері та плоду, яка реалізує розроблені методи аналізу ЕКГ засобами високого розрізнення.