NOB – Opracowanie metod, modeli i algorytmów adaptacyjnego przetwarzania sygnałów elektrycznych o niskim natężeniu do terapii biorezonansowej
Poniżej przedstawiam tłumaczenie autoreferatu pracy doktorskiej bronionej na Państwowym Uniwersytecie Technicznym w Woroneżu (PUTW) w 2006 r. autorstwa dr Michaiła Gotowskiego pt.: „Opracowanie metod, modeli i algorytmów adaptacyjnego przetwarzania sygnałów elektrycznych o niskim natężeniu do terapii biorezonansowej”.
W efekcie pracy opracowano nowatorskie algorytmy diagnostyczno lecznicze, których skuteczność była badana w praktyce klinicznej przy leczeniu różnorodnych chorób „przy czym trwała poprawa wystąpiła u 74,9% pacjentów, a względna poprawa u 20,3 %.”„
AKTUALNOŚĆ TEMATU Niezadowolenie ze stosowania środków farmakoterapeutycznych, powikłane ponadto licznymi, zarówno zidentyfikowanymi, jak i domniemanymi skutkami ubocznymi [1,2], zmusza lekarzy do uciekania się do stosowania w swojej praktyce metod leczenia za pomocą naturalnych i preformowanych (syntetycznych) czynników fizycznych [3,4]. W pierwszej kolejności dotyczy to przede wszystkim pól elektrycznych, magnetycznych i elektromagnetycznych oraz promieniowaniem, które do tych celów jest wykorzystywane w bardzo szerokim zakresie częstotliwości – od 10″Hz do 10 Hz [3-7]. Jednocześnie w praktyce fizjoterapii rozwinęła się tendencja do stosowania tych czynników terapeutycznych przy wysokich i ultrawysokich intensywnościach, podczas gdy kwestia ich optymalnego zastosowania w procesie leczenia przy znacznie niższych intensywnościach nie może być uznana za całkowicie rozwiązaną. Rozwój i doskonalenie fizycznych metod diagnostyki i leczenia, które znalazły zastosowanie w teoretycznych badaniach medyczno-biologicznych i medycynie praktycznej, przyczyniają się do pojawienia się nowych poglądów zarówno na funkcjonowanie połączeń organizmów żywych ze środowiskiem zewnętrznym, jak i na relacje wewnątrzorganizacyjne realizowane za pomocą pól elektromagnetycznych [8-12]. Badania przeprowadzone przez A. S. Presmana [8,9], H. L. Konig [10], F. A. Rorr [11], V. [12,13], C. W. Smith i S. Best [14], E. E. Godik i Y. V. Gulyaev [15] i inni. udowodniono, że wokół zwierząt i ludzi istnieją pola elektryczne, magnetyczne i elektromagnetyczne oraz promieniowanie, które przy bardzo małych charakterystykach energetycznych są zarówno nośnikami informacji o stanie organizmu, jak i środkiem komunikacji między organizmami żywymi a środowiskiem. Usystematyzowanie istniejących wyników teoretycznych i eksperymentalnych dotyczących roli pól elektromagnetycznych w procesach życiowych organizmu pozwala skoncentrować się na wysokiej informatywności zewnętrznych i wewnętrznych pól człowieka. Wykorzystanie ich do celów diagnostycznych i terapeutycznych jest możliwe przy wyborze optymalnych cech elektromagnetycznych ludzkiego ciała, które z wysokim stopniem pewności opisywałyby procesy życiowe zarówno w normie, jak i w patologii. Takie podejście leży u podstaw metody terapii biorezonansowej, której zasadę zaproponował F. Morell w latach 1970-80 [16], później nazwanej terapią Mora [17]. W tej metodzie sygnały elektromagnetyczne są rejestrowane z ludzkiego ciała, przetwarzane i zwracane do tego samego organizmu za pomocą elektrod rozmieszczonych przestrzennie na skórze [18]. Jednak wybór wielkości fizjologicznych i patologicznych sygnałów elektromagnetycznych, które są wskaźnikami dla każdego ze stanów ludzkiego ciała, jest dość trudnym zadaniem związanym zarówno z cechami metodologicznymi tej metody [19], jak i analizą [20]. Skłoniło to do potrzeby opracowania zasadniczo nowych metodologicznych podejść do rejestracji i badania procesów elektromagnetycznych w ludzkim ciele, zarówno w pomiarach kontaktowych, jak i bezkontaktowych [21], biorąc pod uwagę możliwe artefakty różnego pochodzenia, które w klasycznych metodach elektrofizjologicznych są uważane za zakłócenia [22].Zastosowanie w terapii biorezonansowej własnego pola elektromagnetycznego ludzkiego ciała jest nierozerwalnie związane z metodami jego przetwarzania i analizy, które determinują skuteczność i adekwatność zastosowanych działań terapeutycznych lekarza-klinicysty, co pozwala zwiększyć skuteczność terapii [23]. Jednocześnie brak obecnie algorytmów przetwarzania i analizy własnego pola elektromagnetycznego ludzkiego ciała znacznie utrudnia pełne wykorzystanie tak obiecującej metody leczenia, jak terapia biorezonansowa. Znaczenie badania wynika z potrzeby poprawy skuteczności i adekwatności terapii biorezonansowej w oparciu o opracowanie modeli i algorytmów adaptacyjnego przetwarzania sygnałów elektrycznych o niskiej intensywności. Praca została wykonana w ramach głównych kierunków naukowych Państwowego Uniwersytetu Technicznego w Woroneżu „Biomedcybernetyka, komputeryzacja w medycynie”, a także zgodnie z pracą badawczą GB 2004.27 „Zarządzanie procesami diagnostyki i leczenia w oparciu o technologie informacyjno-inteligentne”, wykonaną na katedrze „Analiza systemowa i zarządzanie w systemach medycznych” PUTW.
PRZEDMIOT I CEL BADAŃ. Celem pracy doktorskiej jest stworzenie kompleksu modeli i algorytmów adaptacyjnego przetwarzania sygnałów elektrycznych o niskiej intensywności podczas ich rejestracji kontaktowej na powierzchni ludzkiego ciała, w celu zwiększenia skuteczności i adekwatności terapii biorezonansowej. Aby osiągnąć ten cel, należy rozwiązać następujące główne zadania: przeanalizować zastosowanie metod terapii biorezonansowej do diagnozowania i korygowania stanu ludzkiego ciała; rozważyć sposoby budowy algorytmów adaptacyjnego przetwarzania słabych sygnałów; syntetyzować algorytmy adaptacyjnego przetwarzania słabych sygnałów o optymalnej szybkości według wybranych wskaźników jakości; opracować model symulacyjny do badania syntetyzowanych algorytmów; ocenić skuteczność funkcjonowania opracowanego zestawu modeli i algorytmów za pomocą metod analitycznych, wyników symulacji i zastosowania w praktyce klinicznej.
METODY BADAWCZE W pracy wykorzystano główne założenia teorii sterowania w systemach biomedycznych, metody modelowania, optymalizacji i sterowania adaptacyjnego, metody przetwarzania sygnałów i danych biomedycznych, statystykę matematyczną.
NOWATORSTWO BADANIA. W rezultacie pracy opracowano nowatorskie: – algorytmy adaptacyjnego przetwarzania sygnałów elektrycznych o niskiej intensywności podczas ich rejestracji kontaktowej na powierzchni ludzkiego ciała, pozwalające zmaksymalizować stosunek sygnału/(interferencja + szum); – algorytmy adaptacji z pojedynczą pętlą, charakteryzujące się prostszą strukturą i mniejszą liczbą operacji arytmetycznych do ich realizacji na każdym etapie iteracji; – technika syntezy algorytmów adaptacyjnego przetwarzania słabych sygnałów optymalnych pod względem szybkości konwergencji, pozwalająca na uwzględnienie wybranych wskaźników jakości; algorytm adaptacji z podwójną pętlą, zapewniający maksymalizację stosunku mocy sygnału do mocy interferencji i szumu przy ograniczeniu mocy interferencji; kompleks modeli i algorytmów, który pozwala wyróżnić fazowe wahania elektryczne potencjałów powstających zarówno w ośrodku przewodzącym, jak i na powierzchni ludzkiego ciała.
PRAKTYCZNE ZNACZENIE I WYNIKI WDROŻENIA PRACY Znaczenie praktyczne określa się za pomocą wykorzystania opracowanych technik i algorytmów adaptacyjnego przetwarzania sygnałów elektrycznych o niskiej intensywności w praktyce klinicznej. Proponowane metody i algorytmy terapii biorezonansowej zastosowano w leczeniu różnych chorób, przy czym trwała poprawa wystąpiła u 74,9% pacjentów, a względna poprawa u 20,3 %.Wyniki uzyskane w pracy doktorskiej zostały wykorzystane przy opracowaniu zaleceń metodycznych 2000/74 „terapia biorezonansowa”, zatwierdzonych przez Ministerstwo Zdrowia Federacji Rosyjskiej. Materiały rozprawy są wprowadzane do procesu edukacyjnego na Wydziale „Analiza systemowa i zarządzanie w systemach medycznych” PUTW, przygotowując studentów specjalności 190500 „Biotechniczne i medyczne aparaty i systemy”, Wydział podnoszenia kwalifikacji pracowników medycznych Rosyjskiego Uniwersytetu Przyjaźni Narodów, a także wykorzystywane w praktycznej działalności Centrum inteligentnych systemów medycznych Imedis (Moskwa), LLC Ekomembran (Moskwa) i LLC Fitaflor (Krasnogorsk).
APROBATA WYNIKÓW BADAŃ Główne założenia i wyniki naukowe pracy doktorskiej zostały przedstawione i omówione na V Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Praktycznej „Radioelektronika, Elektrotechnika i Energetyka” (Moskwa, 1999); międzynarodowej konferencji „Teoretyczne i kliniczne aspekty stosowania terapii biorezonansowej i multirezonansowej” (Moskwa, 2004, 2005); Ogólnorosyjskiej konferencji „Intelektualizacja zarządzania w systemach społecznych i gospodarczych” (Woroneż, 2005) oraz seminarium naukowo-tematycznego PUTW „Systemy zarządzania zorientowane na problemy” (Moskwa, 2004, 2005); Woroneż, 2004, 2005).”