Єрошенко О.А. Метод та засіб адаптивної електростимуляції нейром’язових структур. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 163 «Біомедична інженерія» (16 – Хімічна та біоінженерія). – Харківський національний університет радіоелектроніки, Міністерство освіти і науки України, Харків, 2023.
Дисертаційну роботу присвячено актуальній науково-технічній проблемі підвищення ефективності черезшкірної електростимуляції нейром'язових структур людини в процесі терапевтичних реабілітаційних процедур на основі математичного моделювання та зворотного зв'язку на базі електроміографічних досліджень.
Метою дисертаційної роботи є розробка методу адаптивної електростимуляції, що враховує індивідуальні особливості пацієнта, а також удосконалення існуючих апаратно-програмних засобів для електростимуляції.
Об`єкт дослідження – процеси електростимуляції скелетних м'язів людини під час проведення лікувальної терапії.
Предмет дослідження – методи проведення терапевтичних електростимуляційних процедур нейром'язових структур, математичні моделі електростимуляції, технічні засоби для електростимуляції, програмне забезпечення та методи обробки біомедичних даних.
Методи дослідження. В роботі застосовуються методи математичного аналізу, методи математичного моделювання, методи інтервального аналізу, методи нелінійного програмування, методи аналізу та синтезу елементів біотехнічних систем, методи обробки даних, методи об’єктно-орієнтованого програмування, методи аналізу біомедичних сигналів.
Основні завдання дослідження:
1. Розробка методу адаптивного впливу електростимуляції впродовж ряду сеансів із можливістю вибору індивідуальних параметрів стимулів та контролю ефективності.
2. Розробка математичних моделей залежності інтенсивності стимуляції від амплітуди, частоти та тривалості струму для визначення оптимальних значень параметрів стимулів.
3. Здійснити оцінку адекватності моделей електростимуляції у просторі зовнішніх параметрів.
4. Провести частотно-часовий аналіз електроміографічного сигналу та визначити значущі показники для прийняття рішень щодо проведення сеансів терапії.
5. Запропонувати структуру апаратно-програмного комплексу, що забезпечує можливість обліку індивідуальних особливостей пацієнтів і вибору форми і параметрів стимулюючих впливів із метою досягнення позитивного терапевтичного ефекту.
Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у тому,що:
1. Запропоновано новий метод адаптивної електростимуляції скелетних м'язів, що враховує індивідуальні особливості пацієнта.
2. Вперше отримано аналітичні моделі, які описують залежність амплітуди та сили скорочення м'язів від амплітуди, частоти та тривалості стимулюючих впливів.
3. Вперше побудовано модель чутливості електростимуляції, яка дає змогу оцінити вплив окремих параметрів стимулів під час їхніх одночасних змін.
4. Набув подальшого розвитку метод оцінки адекватності розроблених моделей у просторі зовнішніх змінних, що дозволяє контролювати похибки в ході терапії.
5. Набув подальшого розвитку метод зворотного зв’язку на основі електроміографічних досліджень, що дозволяє контролювати ефективність процесу терапії.
6. Удосконалено структуру апаратно-програмного комплексу для електростимуляції на основі запропонованого методу.
