На правах рукописи
МОКРОУСОВ Андрей Владимирович
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И АНАЛИЗА
КАРТИН ГАЗОВОГО РАЗРЯДА
НА ПОВЕРХНОСТИ КОЖНОГО ПОКРОВА
В ОБЛАСТИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ТОЧЕК
Специальность 05.11.17
Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Новосибирск, 2013
2
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном
образовательном учреждении высшего профессионального образования
«Новосибирский государственный технический университет»
Научный руководитель: Лисицына Лилия Ивановна, доктор технических
наук, доцент
Официальные оппоненты: Губарев Василий Васильевич, доктор технических
наук, профессор, Федеральное  государственное
бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Новосибирский
государственный технический университет»,
факультет автоматики и вычислительной техники,
кафедра вычислительной техники, зав кафедрой
Генералов  Владимир Михайлович, кандидат тех-нических наук, доцент, Федеральное бюджетное
учреждение науки Государственный Научный
Центр Вирусологии и Биотехнологии «Вектор»,
отдел биофизики  и экологических исследований,
ведущий научный сотрудник.
Ведущая организация – Федеральное государственное бюджетное образова-тельное учреждение высшего профессионального образования «Национальный
исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск.
Защита диссертации состоится «1  »  октября2013 г. в 14.00 часов на заседа-нии диссертационного совета Д 212.173.08 при Федеральном государственном
бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального обра-зования «Новосибирский государственный технический университет» по адре-су: 630073, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского
государственного технического университета.
Автореферат разослан «4   »   июля    2013 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор технических наук,
профессор
Васюков Василий Николаевич
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Состояние здоровья остается актуальной проблемой на протяжении всей ис-тории человечества. Не допустить появление заболевания, зафиксировать его
первые проявления и понять причину его возникновения  –  вопросы, недоста-точно  проработанные в современной медицине. Чем больше диагностических
методов врач использует в своей практике, тем точнее будет поставлен диагноз.
В настоящее время широко распространена электропунктурная диагностика,
которая является составной частью  рефлексотерапии, введенной в номенклату-ру врачебных и провизорских специальностей (приказ М инздрава РФ от
10.12.1997, №364), например, метод Фолля, основанный на измерении электро-проводности биологически активных точек (БАТ). В то же время известно, что
БАТ имеют и другие параметры, которые могут являться информативными для
диагностики и  влиять, например, на картину свечения газового разряда   (фото-графию,  полученную непосредственной засветкой в газовом разряде)  на по-верхности кожного покрова в области БАТ  (ГРФ БАТ). При этом сохраняются
преимущества электропунктурной диагностики: экспрессность, простота об-следования, неинвазивность, возможность ранней диагностики. Данная метод и-ка может стать дополнительным критерием оценки эффективности лечения,
особенно в тех случаях, когда изменение состояния БАТ опережает изм енение
клинической картины. Несовершенство методов измерения параметров БАТ не
позволяет с достаточной достоверностью судить о состоянии  человека  по от-дельному параметру БАТ, поэтому, чем больше параметров проанализировано,
тем точнее можно установить диагноз. ГРФ БАТ позволяет оценить интеграл ь-ный вклад многих параметров и точнее оценить состояние человека.
Анализ доступных литературных источников показал, что исследователями
были получены фотографии газового разряда на поверхности кожного покрова
в области БАТ  с помощью  роликового  электрода. При этом картины свечения
ГР для здорового и больного человека различались, что может служить основа-нием использования данных картин для диагностики. Однако эти кар тины ма-лоинформативны, и отсутствуют данные об изменении формы и структуры
электрически индуцированного свечения биологически активных точек при
различных функциональных нарушениях. Самими авторами отмечено, что сп е-циального устройства и методики анализа картин свечения газового разряда на
поверхности кожного покрова в области отдельных БАТ для диагностики не
существует.
Существуют устройства, позволяющие визуализировать зоны биологически
активных точек, такие как «Acu Vision» и «ГРВ Акупунктурный щуп», в к ото-рых используются плоские электроды. Данные устройства также малоинформ а-тивны для диагностики, т.к. отдельные БАТ выглядят как светящиеся точки.
На взгляд автора, можно создать аппаратно-программный комплекс для
электропунктурной диагностики, позволяющий  повысить информативность
картин свечения газового разряда кожного  покрова в области отдельных БАТ.
В связи с этим актуальным является исследование изменения формы и структ у-
4
ры электрически индуцированного свечения биологически активных точек, то
есть выявление характеристических признаков и параметров ГРФ БАТ,  при
различных функциональных состояниях органов или систем и общего психоф и-зиологического состояния организма.
Функциональное состояние  -  комплекс свойств  органов,  их  систем или орга-низма в целом, определяющий уровень жизнедеятельности, системный ответ на
физическую нагрузку, в котором отражается степень интеграции и адекватно-сти функций выполняемой работе. Это тоническая составляющая активн ости,
обеспечивающая реагирование на внешние и внутренние воздействия. Термин
"функциональное состояние" широко используется физиологами при  анализе
различных систем органов, например, дыхательной, сердечно-сосудистой,
нервной, пищеварительной и т. д.
Современный уровень развития информационных технологий делает воз-можным создание специализированных систем поддержки врача в вопросах д и-агностики заболеваний, которые позволяют облегчить и ускорить работу врача,
помочь с постановкой диагноза. Поэтому создание устройства, оснащенного
интерфейсом и программным обеспечением  для ПЭВМ, содержащим систему
поддержки врача в вопросах диагностики с программой автоматизированного
анализа ГРФ БАТ, существенно облегчит и ускорит работу врача с устройством
ГРФ БАТ. Разработка высокочувствительного зонда для видеорегистрации ГРФ
БАТ сделает более удобным применение устройства для неинвазивной диагн о-стики по параметрам БАТ, ускорит обработку информации.
По  этой причине  разработка и создание аппаратно-программного комплекса,
позволяющего получать и анализировать информативные картины свечения ГР
БАТ, является актуальной задачей современной медицинской техники.
Целью настоящей работы  является разработка и создание аппаратно-программного комплекса для получения и анализа ГРФ БАТ.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих  задач,
определяющих основное содержание диссертационной работы:
1.  Обосновать целесообразность использования ГРФ БАТ для оценки функци-онального состояния органов и систем организма человека.
2.  Разработать принципы построения и структуру аппаратно-программного
комплекса для получения и анализа газоразрядных фотографий биологически
активных точек.
3.  Исследовать влияние формы электрода на формирование свечения и разра-ботать конструкцию зонда, позволяющего получать информативные ГРФ БАТ,
обладающие большим разнообразием визуальных образов их характерных осо-бенностей.
4.  Выявить характеристические признаки и параметры газоразрядных фото-графий биологически активных точек, а также эмпирические зависимости их от
функционального состояния органов и систем организма человека.
5.  Провести исследования по выбору оптимального рабочего режима зонда и
разработать электронный блок устройства, обеспечивающий этот режим.
6.  Предложить методику получения и анализа ГРФ БАТ.
5
7.  Разработать алгоритмическое и программное обеспечение для качественно-го  и количественного определения параметров и признаков газоразрядных ф о-тографий биологически активных точек, облегчающ ее работу врача с устрой-ством.
8.  Исследовать возможность видеорегистрации газоразрядного свечения ко ж-ного покрова в области БАТ.
9.  Провести первичную медицинскую апробацию метода получения и анал иза
ГРФ БАТ, лабораторного образца устройства, реализующего этот метод.
Объектом исследования  являются средства для получения и анализа инфор-мативных ГРФ БАТ, картины ГР БАТ и их характеристические признаки.
Методами исследования, применяемыми в настоящей диссертационной раб о-те, являются: статистические методы, математическое моделирование, карди о-интервалография, лазерная доплеровская флоуметрия.
Научная новизна работы:
1.  Теоретически обоснована и разработана структура аппаратно-программного комплекса для получения и анализа газоразрядных фотографий
биологически активных точек, состоящая из рабочего зонда (регистрирующий
слой, диэлектрическая пластина, электрод), электронного блока и системы по д-держки (программа клиент, программа анализа, банк данных), отвечающая
принципам построения измерительных комплексов (безопасности, необходим о-сти и достаточности воздействия, информативности, инвариантности, автом а-тизации, структурной гибкости и расширяемости, интеллектуализации приня-тия решений, дружественности интерфейса).
2.  На основании проведенных исследований впервые установлено, что
трубчатая форма металлического электрода рабочего зонда позволяет получать
наиболее информативные газоразрядные фотографии биологически а ктивных
точек, проявляющиеся в большем разнообразии визуальных образов их хара к-терных особенностей, по сравнению со стержневым, и известными роликовым
и плоским электродами, что подтверждается результатами моделирования и
расчета характеристических параметров, а также медицинских исследований.
3.  Впервые выявлены характеристические признаки (пятна, игольча-тые стримеры, пучки стримеров) и введены параметры (уровень яркости, коэ ф-фициенты размытия и заполнения) электрически индуцированного свечения
биологически активных точек и показано изменение формы и структуры свече-ния при изменениях функционального состояния сердечно-сосудистой и брон-хо-легочной систем и психофизиологического состояния человека.
На защиту выносится:
1.  Структура аппаратно-программного комплекса  для получения и анализа га-зоразрядных фотографий биологически активных точек,  состоящая из рабочего
зонда, (регистрирующий слой, диэлектрическая пластина, электрод), электро н-ного блока и системы поддержки (программа клиент, программа анализа, банк
данных),  отвечающая принципам построения измерительных комплексов (без-опасности, необходимости и достаточности воздействия, информативности, и н-вариантности, автоматизации, структурной гибкости и расширяемости, инте л-
6
лектуализации принятия решений, дружественности интерфейса), с результата-ми моделирования и обоснованием выбора рабочего режима.
2.  Оригинальные результаты исследования влияния формы электрода рабочего
зонда на информативность газоразрядных фотографий биологически акти вных
точек, проявляющуюся в большем разнообразии визуальных образов их харак-терных особенностей, позволяющие дополнительно к известным методам оц е-нивать функциональное состояние организма человека.
3.  Набор характеристических признаков (пятна, игольчатые стримеры, пучки
стримеров) и параметров (средняя толщина короны, площадь свечения, ур овень
яркости, коэффициенты  заполнения и размытия) газоразрядных фотографий
биологически активных точек, выявленные эмпирические зависимости их от
функционального состояния органов человека (сердца, толстого, тонкого  ки-шечника, легких) и итоги проверки их валидности.
4.  Результаты исследования влияния толщины слоя люминофорного покры-тия, преобразующего ультрафиолетовое излучение в видимое, на информати в-ность газоразрядных фотографий биологически активных точек при виде ореги-страции.
Новизна  предлагаемых технических решений  подтверждается следующими
патентами РФ на полезные модели:
1  Мокроусов А. В.,  Лисицына Л. И. Устройство для исследования излучения
биологических объектов в высокочастотном электромагнитном поле // Патент
на полезную модель № 98885. - 2010.- Бюл. 31.
2  Белавская С. В., Лисицына Л. И.,  Мокроусов  А. В.  Устройство для оценки
параметров биологически активных точек // Патент на полезную модель №
99310. - 2010.- Бюл. 32.
3  Игнатьев Н. К.,  Мокроусов А. В., Навроцкий  Л. Г., Юдин В. И. Устройство
для определения состояния биологического объекта в импульсном поле выс о-кой напряженности // Патент на полезную модель № 99947. - 2010.- Бюл. 34.
Степень достоверности и обоснованности результатов исследований:
Сформулированные  в диссертации научные положения, выводы и рекомен-дации обоснованы проводимыми в работе теоретическими и экспериментал ь-ными исследованиями, не противоречат известным положениям физики, ин-форматики, методам обработки данных, базируются на строго доказанных вы-водах и подтверждаются результатами предварительной медицинской апроб а-ции устройства ГРФ БАТ-1 в сравнении с данными сертифицированных диа-гностических приборов, апробацией на различных конференциях и семинарах.
На основе результатов исследований создан лабораторный образец аппаратно-программного комплекса, с помощью которого проведены экспериментальные
исследования, подтверждающие теоретические положения. Получены ГРФ БАТ
точек сердца, желудка, тонкого и толстого кишечника, почек, легкого б олее чем
у 130 пациентов (всего  –  более 400 ГРФ БАТ). Проведено сравнение результа-тов оценки функционального состояния систем организма человека по анализу
ГРФ БАТ с данными сертифицированных диагностических приборов, пока-завшее  их  высокую корреляцию. Использованы  методы:  кардиоинтервалогра-фии (устройство «Кардио БОС»), лазерной доплеровской флоуметрии (устро й-
7
ство ЛАКК-01) на кафедре нормальной физиологии Новосибирского государ-ственного медицинского университета, метод электробиолюминесценции
(устройство КИРБЭГ-1) на базе  «Научно-медицинского центра Беловодье». Ав-тор выражает благодарность за помощь в проведении испытаний директору
«НМЦ Беловодье» к.б.н., Игнатьеву Н.К., д.м.н., проф. НГМУ Каревой Н.П.,
зам. зав. кафедрой НФ НГМУ, к.м.н., доц. Сорокину О.В., зав. кафедрой  НФ
НГМУ, д.м.н., проф. Куликову В.Ю., д.м.н., проф. Попову К.В.
Теоретическая значимость результатов:
В работе решены задачи разработки методов и технических средств для по-лучения и автоматизированного анализа ГРФ БАТ, имеющие существенное
значение для развития электропунктурной диагностики. Показана возможность
информативной  видеорегистрации ГР БАТ. Проведен выбор оптимального ре-жима получения ГРФ БАТ на основании анализа условий протекания газового
разряда на поверхности кожного покрова в области БАТ и информативности
полученных картин.
Практическая ценность полученных результатов:
1. Разработанный  рабочий  зонд за счет конструктивных решений и выбора ре-жима позволяет увеличить информативность ГРФ БАТ по сравнению с извест-ными способами.
2. Использование слоя люминофора, преобразующего ультрафиолетовое свече-ние газового разряда в видимое, в устройстве видеорегистрации ГРФ БАТ по з-воляет увеличить информативность ГРФ БАТ.
3. Видеорегистрация картин свечения кожного покрова в области БАТ дает
возможность проводить обследования в обычных незатемненных помещениях,
освобождает от необходимости обработки фотоматериалов.
4. Программа анализа ГРФ БАТ позволяет стандартизировать и ускорить (по
сравнению с ручной обработкой) оценку состояния организма человека.
5. Созданный аппаратно-программный комплекс позволяет проводить исследо-вания по разработке методик для предварительной оценки функционального
состояния отдельных органов, а также психофизиологического состояния орг а-низма в целом.
Внедрение и апробация результатов работы:
Создан  действующий лабораторный макет, который  успешно  прошел испы-тания в 2008–2009 гг. в медицинском центре  ООО «Новосибирский универси-тет молодости и здоровья "Сибирская здрава"», в 2009–2010 гг.  –  в  ООО
«Научно-Медицинский центр Беловодье»,  в Новосибирском государственном
медицинском университете в 2010–2011 гг.  –  на кафедре нормальной физиоло-гии,  и в 2012–2013 гг.  –  на кафедре факультетской терапии с использованием
программы автоматизированного анализа.
Результаты исследований внедрены в ООО «Биоквант», где использованы в
проектно-конструкторской деятельности при разработке   устройства ГРВ-Пульс со щупом для видеорегистрации ГРФБАТ-2, а также в учебный процесс
НГТУ на кафедре электронных приборов (дисциплины: «Новые электронные
приборы для традиционной медицины» (курс 5, магистратура) и «Измеритель-ные преобразователи в медицине» (3 курс)) и на кафедре систем сбора и обр а-
8
ботки данных (дисциплина «Измерительные преобразователи и электроды» (5
курс)).
Материалы работы были доложены на международной научно-практической
конференции студентов и молодых ученых «Современная техника и технол о-гии» в г. Томске в секции «Системы и приборы медицинского назначения» в
2006 г. (получен диплом первой степени), 9-й и 10-й международных конфе-ренциях «Актуальные проблемы электронного приборостроения» в 2008 и 2010
гг., научных сессиях НГТУ в 2006–2011 гг., региональной научно-практической
конференции «Наука, образование, бизнес» в г. Омске в 2011 г., российской
научно-технической конференции «Информатика и проблемы телекоммуника-ций» в электронно-физической секции в 2006–2010 гг., всероссийской научной
конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» по направле-нию «Биомедицинская техника» в 2006–2011 г.г. (дипломы первой, второй и
третьей степени), на IV российской итоговой  научно-практической конферен-ции студентов и молодых ученых «Авиценна-2013», на V всероссийской науч-но-практической конференции с международным участием «Вопросы патогене-за патологических процессов» в 2013 г.
Работа выполнялась в рамках НИР: в 2006 году  –  «Разработка устройства га-зоразрядной фотографии для исследования состояния биологически акти вных
точек», выполненной при поддержке гранта администрации Новосибирской о б-ласти, а также при поддержке грантов НГТУ: в 2011 году  –  «Аппаратно-программный комплекс  для рефлексотерапии», и в 2012 году «Отладка и испы-тания аппаратно-программного комплекса для рефлексотерапии».
Личный вклад автора
Все выносимые на защиту результаты получены автором самостоятельно.
Экспериментальные исследования проведены либо лично автором, либо с
его непосредственном участием, либо под его руководством. Это подтвержда-ется тем, что из 25 опубликованных научных работ 9 написаны без соавторов.
Публикации
Основное содержание диссертационной работы и ее результатов полностью
отражено в 25  научных работах, в том числе в 4, опубликованных в изданиях,
вошедших в перечень российских рецензируемых научных журналов, 3 пате н-тах на полезную модель и 18  работах, опубликованных в трудах международ-ных и всероссийских конференций, из которых 3 включены в базу данных
SciVerse Scopus.
Структура и объѐм работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырѐх глав, заключения,
списка  использованных источников  и шести  приложений.  Список использован-ных источников состоит из 111  наименований. Общий объем диссертации  -  174
стр., включая 12 таблиц и 77 рисунков.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении  сформулированы  цели и задачи  работы, показаны еѐ актуаль-ность, научная новизна и практическая значимость, приведены сведения о
внедрении и апробации работы, сформулированы основные положения, выно-симые на защиту.
9
В первой главе  представлен обзор литературы по исследуемой теме,  про-анализированы физические основы метода исследования биологических объе к-тов в высоковольтном электромагнитном поле. Показано, что электрич ески ин-дуцированное свечение  –  объективное, воспроизводимое в одинаковых услови-ях физическое явление. Оно возникает в виде короны вокруг объектов живой и
неживой природы. Формирование короны свечения осуществляется в воздухе
(газовой среде) за счет автоэлектронной, ионно-электронной и фотоэлектрон-ной эмиссий.
Кожный покров в области БАТ обладает  особыми физическими свойствами,
в нем  повышены: болевая  реакция, локальная  температура, кожное  дыхание,
электрическая  емкость, электрический  потенциал, рыхлость, и  электрическая
проводимость.  БАТ  –  является периферическим рефлекторным элементом, че-рез который осуществляется связь с внутренними органами.
Физические параметры кожного покрова в области БАТ изменяются в зави-симости от функционального состояния  органов  и их  систем организма челове-ка. При этом изменяются параметры эмиссии заряженных частиц с поверхности
тела. Изменения параметров эмиссии частиц сказывается на развитии разряда и,
соответственно, на формировании светящегося изображения объе кта. Картины
свечения  газового разряда на поверхности кожного покрова отражают  функци-ональное состояние систем организма человека.
В  главе  проанализированы существующие  приборы  для  оценки  функцио-нального состояния биологического объекта  (БО)  по параметрам свечения газо-вого разряда на его поверхности.
Прибор «ГРВ Камера» (ЗАО "  Kirlionics Technologies International ", г. Санкт-Петербург)  позволяет наблюдать, регистрировать и вносить в компьютер для
последующей обработки  картину  свечения практически  любого объекта. ГРВ-граммы  (газоразрядная визуализация)  объектов регистрируются в  реальном
времени при помощи оригинальной запатентованной оптической системы и ка-меры.  Приставка для  газоразрядной визуализации  обширных участков кожного
покрова (АкуЩуп), разработанная  компанией  Korrect  technologies (ООО "Кор-рект"),  предназначена  для визуального наблюдения и компьютерной регистра-ции газоразрядного свечения различных областей тела, включая  области  точек
акупунктуры и энергетических  каналов. Диаметр рабочей области около 3 сан-тиметров. Изображение ГРФ БАТ при этом малоинформативно.
Устройство «AcuVision», предназначено для визуального наблюдения газ о-разрядного свечения различных областей тела человека и животных,  оно  позво-ляет  оценить яркость свечения ГР БАТ (зон БАТ), но ГРФ БАТ при этом   также
малоинформативны.
Прибор «КИРБЭГ-01» ("Научно-медицинского центр "Беловодье")  –  это
устройство для визуализации свечения пальцев конечностей для предварител ь-ного скрининг-обследования вне острого периода заболеваний. Регистрация
свечения пальцев верхних и нижних конечностей проводится в затемненном
помещении на фотопластинку или рентгеновскую пленку. Аппарат обеспечива-ет высокое качество получаемых картин.
Проведенный обзор показал, что  диагностика по картинам  свечения  ГР БАТ
10
возможна, но  специальная  аппаратура и методика для диагностирования по
ГРФ БАТ не создана. Устройств для получения точечных ГРФ БАТ на л юбом
участке кожного покрова в доступной литературе не обнаружено.   Обоснована
целесообразность  анализа  ГРФ БАТ как метода оценки  функционального  со-стояния органов и систем организма человека.
Автором предлагается создание  инструмента для экспресс диагностики  –
аппаратно-программного комплекса для получения и анализа картин свечения
газового разряда на поверхности кожного покрова в области биологич ески ак-тивных точек, предназначенного для скрининг-оценки функционального состо-яния органов и систем человека.  Принцип действия  АПК  основан на исполь-зовании физических явлений: формирования газового разряда на повер хности
кожного покрова, регистрации свечения разряда, изменения параметров кожно-го покрова и свечения разряда в области БАТ в зависимости от функциональн о-го состояния органов и систем человека
Для реализации принципа действия предложенного прибора разработана
структура АПК, которая отвечает основным принципам измерительного ком-плекса (рис. 1.7).
Основной принцип работы АПК  –  безопасность, как для пациента, так и
для врача. АПК содержит устройство и систему поддержки.
1.  Устройство состоит из рабочего зонда и электронного блока.
1.1 Рабочий зонд  позволяет получать информативные ГРФ БАТ, его
конструкция обосновывается необходимостью соблюдения следующих
принципов:
  Локальности. Рабочая зона должна покрывать только одну БАТ.
  Информативности.  Полученные картины свечения должны быть
информативными, т.е. обладать большим разнообразием визуальных образов их
характерных особенностей  и отражать функциональное состояние органов и
систем человека.
  Инвариантности.  Признаки и параметры ГРФ БАТ должны быть
воспроизводимыми при одинаковых функциональных состояниях органо в и
систем человека и условиях окружающей среды.
1.2 Электронный блок, обеспечивающий рабочий режим зонда, должен
отвечать следующим принципам:
  Достаточной  автоматизации.  Картины свечения необходимо
получать, обрабатывать и анализировать по возможности автоматически для
устранения влияния субъективных факторов.
  Структурной  гибкости  и расширяемости.  Аппарат должен
допускать расширение функциональных возможностей за счет введения
дополнительных модулей.
  Простоты  использования.  Включает отсутствие необходимости
настроек и принцип одного нажатия.
Рабочий режим устройства  обосновывается необходимостью соблюде-ния следующих принципов:
  Необходимости  воздействия.  Необходимо создать условия
11
возникновения ГР на поверхности кожного покрова в области БАТ.
  Достаточности  воздействия.  Параметры воздействия на пациента
должны быть достаточными для получения картины свечения при
минимальном безопасном влиянии на пациента.
2.  Система автоматизированной информационной поддержки врача
состоит из программы клиент, программы анализа ГРФ БАТ и банка данных.
2.1 Программа клиент  обеспечивает связь пользователя с электронным
блоком, с программой анализа и банком данных,
2.2 Программа анализа ГРФ БАТ  позволяет оценивать параметры
картин свечения:  уровень яркости, коэффициенты размытия и заполнения и
определять наличие характеристических признаков: пятен, игольчатых
стримеров, пучков стримеров.
2.3 Банк данных  состоит из базы данных и системы управления базой
данных. База данных должна включать данные о пациенте, результаты
обследований, справочные данные,  результаты анализа ГРФ БАТ,
рекомендации по диагностике.
Система автоматизированной информационной поддержки врача
разрабатывалась с соблюдением следующих принципов:
  Структурной гибкости и расширяемости.  Программное обеспечение
должно допускать расширение  функциональных возможностей за счет
введения дополнительных модулей.
  Интеллектуализации принятия решений.  Система поддержки должна
позволять лицу, принимающему решение, получать экспертную информацию, с
помощью которой пользователь осуществляет принятие решений.
  Дружественности интерфейса.  На экране должна отображаться вся
информация об исследуемом объекте в автоматическом режиме и под
управлением оператора. Интуитивно понятный интерфейс не должен вызывать
затруднений при использовании.
Программа-клиент
Электронный
блок
Рабочий зонд
Программа
анализа
ГРФ БАТ
Банк данных:
БД, СУБД
Электрод
Диэлектрический слой
Регистрирующий слой
Рис. 1. Структурная схема АПК ГРФ БАТ
Вторая глава посвящена разработке  устройства для получения ГРФ БАТ,
состоящего  из рабочего зонда и электронного блока.  Электронный блок  содер-жит  блок питания, высокочастотный  преобразователь  с индуктивным накопи-телем энергии, управляющий блок и ограничитель тока.
Разработана конструкция  рабочего зонда,  состоящего  из электрода, диэлек-трика и фиксирующего устройства или фотоматериала (рис.  2),  и сформулиро-ваны требования к рабочему зонду:
12
1. Размер рабочего торца  -  не более 2 мм в диаметре, что определяется разме-ром БАТ.
2. Форма электрода  –  трубка  –  для осуществления возможности наблюдения
свечения практически по всей площади БАТ (сравнение ГРФ БАТ,  полученных
на электродах различной формы, показано на рис. 3 и табл. 1).
3. Толщина стенок трубки выбирается,  исходя из соображений механической
прочности,  получения большей площади свечения  и результатов моделирова-ния (100 – 150 мкм).
4. Материал электрода  –  нержа-веющая сталь, материал корпуса
–  акрилонитрил–бутадиен–
стирол,  не  обладающий  кожно-раздражающим  действием, до-пускающий  химические методы
стерилизации.
Рис. 2. Эскиз рабочего зонда
(размеры даны в микрометрах).
1 – электрод, 2 – корпус, 3 – фо-томатериал
Реализован рабочий зонд,
соответствующий сформулиро-ванным требованиям,  обоснован рабочий режим, необходимый для получения
ГРФ БАТ.
Для выбора необходимого рабочего режима проведено моделирование эле к-тромагнитного поля, возникающего вблизи электрода для ГРФ БАТ, а также
рассмотрены физические процессы, протекающие в газовом разряде.
а)    б)    в)    г)
Рис. 3. ГРФ БАТ, полученные с использованием трубчатого а), стер жневого б),
роликового в) и плоского г) электродов
Таблица 1
Характеристические признаки ГРФ БАТ, полученных различными электродами
Электрод  Трубчатый  Стержневой  Роликовый  Плоский
Рисунок  2 а)  2 б)  2 в)  2 г)
Игольчатые стримеры, длина, мм  3  1  нет  нет
Пучки стримеров  Есть  Есть  Нет  Нет
Разрывы свечения (Кзап)  27  10  Нет  Нет
Толшина короны  0,5 мм    нет  нет  нет
По литературным данным инициирование первичных электронов ГРФ про-
13
исходит за счет автоэлектронной эмиссии при  напряженности поля 10
7
В/м. По-этому необходимо выбрать амплитуду выходного напряжения, обеспечива ю-щую достаточную напряженность поля на поверхности кожного покрова. На
поверхности  биологического объекта  всегда существует адсорбированные мо-лекулы воды, образуется двойной электрический слой, при этом напряженность
поля на поверхности повышается до 10
9
В/м.
Для обоснования формы электрода и выбора необходимого рабочего
режима проведено моделирование электромагнитного поля, возникающего
вблизи электрода.  Программа  использует  метод конечных элементов, задаются
геометрические и физические параметры модели, потенциалы электродов, ра з-меры конечных элементов, строится сетка. Результаты расчѐта представлены на
рис.  4. Видно, что  при толщине стенок электрода 125 мкм  максимальная
напряженность поля создаѐтся в воздушном промежутке на неоднородностях
поверхности кожи и в диэлектрике вблизи электрода.  Показано, что при тол-щине стенок менее 50 мкм поле концентрируется у торца электрода, а не  у по-верхности, что недопустимо.
Необходимая напряженость поля  -  более 10
7
В/м  возникает при потенциале
электрода более 2,5 кВ.
1   2  3 4 5 2 3 1 4 5 2 4 2 3    5 2
а)        б)        в)
Рис. 4. Распределение напряженности (×10
7
В/м) электромагнитного поля вбли-зи рабочего зонда (половина сечения) при различных толщинах стенок трубч а-того электрода: 125 мкм а), 50 мкм б), стержневой электрод в). 1 – фотоматери-ал, 2 – воздух, 3 – поверхность кожного покрова, 4 – электрод, 5 –корпус
Расчеты показывают что при этом ток автоэлектронной эмиссии =  1,73 мкА,
что является безопасным и достаточным для развития разряда.
Окончательный  выбор  величины  рабочего напряжения  проведен  по каче-ству ГРФ БАТ, на которых должны четко вырисовываться  характеристические
признаки.  При низком напряжении яркость картины  свечения  мала,  характери-стические  признаки проявляются слабо. При высоких  напряжѐнностях поля
(Е>10
8
В/м)  начинает работать мультипликационный эффект  –  электрополевое
вуалирование фотослоя из-за лавинного умножения электронов  в фотоматериа-ле путем ударной ионизации. В результате выбрано рабочее напряжение 4,5 кВ.
Выбор частоты рабочего напряжения проведен,  исходя из особенностей
формирования газового разряда.  Изображение формируется совокупностью
электронных лавин  в воздушном промежутке и зависит от частоты рабочего
напряжения. Экспериментальные данные указывают на то, что при слишком
больших частотах  (f  >10  кГц)  разряд не успевает сформироваться из-за зарядки
поверхности  (время  для  разрядки  межэлектродного  промежутка недостаточно),
а при малых (f <100 Гц) – общая яркость свечения мала, и необходимо увеличи-
14
вать время выдержки, что недопустимо. Для того чтобы уменьшить зарядку  по-верхности выбран двуполярный режим, частота 1 кГц.
Длительность процедуры получения ГРФ БАТ выбрана 1 с. При длительных
выдержках воздействие на пациента увеличивается, также начинает раб отать
электротопографический эффект  –  в неоднородном поле  микрокристаллы сере-бра  фотоматериала  поляризуются, коалисцируют и экспонируются, происходит
вуалирование изображения.
Разработаны требования к  рабочему сигналу:  форма сигнала  –  импульсная,
импульс - синусоида, затухающая по экспоненте; максимальная амплитуда – 4,5
кВ±10%; частота следования импульсов  –  1 кГц±1%; частота заполнения  –  100
кГц±25%; скважность – 5±5%, длительность процедуры – 1 с±1%.
С целью облегчения процедуры получения ГРФ БАТ,  рассмотрена возмож-ность  видеорегистрации изображения.
Разработана конструкция рабочего зонда
для видеорегистрации ГР БАТ (рис. 5).
Рис.  5. Эскиз рабочего зонда для видеоре-гистрации ГР БАТ, 1  –  объектив фотоап-парата, 2  –  линза, 3  –  корпус, 4  –  прижим-ное стекло с полупрозрачным проводящим
покрытием, 5  –  активный электрод, 6  –  ди-электрическая плѐнка,  7  –  слой  люмино-фора
Известно, что свечение газового разряда в основном лежит в ультрафиоле-товой области. Стеклянные объективы не пропускают ультрафиолет, поэтому
приборы видеорегистрации газового разряда малоинформативны.  При проведе-нии параллельных исследований с участием автора по разработке прибора для
видеорегистрации ЭБЛ  пальцев конечностей  было установлено, что преобразо-вание ультрафиолета в видимый свет позволяет значительно увеличить инфо р-мативность картин свечения.
Поэтому для регистрации ГР БАТ также предлагается использовать слой,
преобразующий УФ в видимый свет (например, люминофор).  Пригодным по
спектральным характеристикам  является, например,  люминофор ФГИ 455-2,
который и использован при регистрации ГР БАТ, информативность ГР БАТ при
этом повышается (рис. 6).
а      б      в      г      д
Рис. 6. Картины видеорегистрации ГР БАТ без покрытия (а), при различных
толщинах люминофорного покрытия (б – 100, в – 50, г – 30 мкм), полученная на
фотоматериале (д)
15
Выяснено, что информативность картин зависит от толщины люминофор-ного покрытия: при больших толщинах слоя люминофора (100 мкм) происхо-дит затушевывание свечения. Наиболее четко видны характерные особе нности
при толщине слоя 30 мкм, качество картин приближается к фотографическому.
Режим работы зонда  для видеорегистрации  аналогичен режиму аналогового
рабочего зонда, однако из-за того, что толщина диэлектрика  (сапфир,  6, рис. 5)
– 200 мкм, необходимо повысить напряжение до 6 кВ.
Разработана электрическая принципиальная схема  электронного блока  для
ГРФ БАТ, обеспечивающая рабочий режим, реализован электронный блок  и
устройство в целом (ГРФ БАТ-1). Проведено  исследование электронного блока
на соответствие сформулированным
требованиям.  Форма выходного сигна-ла представлена на рис. 7.
Рис. 7. Осциллограмма выходного
сигнала
Электробезопасность пациента
обеспечивается ограничителем тока.
Расчетный  ток, текущий  через биоло-гический объект –  0,34 мА, что являе т-ся допустимым  при данной частоте
(100 кГц). Ток емкостной.  Из за  наличия слоя диэлектрика  разряд  растекается
по поверхности.
Для подтверждения безопасности использования разработанного прибора
проведены предварительные технические испытания (протокол №586 от
12.11.2012 г.) в испытательной лаборатории Сибирского научно-исследовательского и испытательного центра медицинской техники (Сиб-НИИЦМТ). Результаты испытания: тип защиты от поражения электрическим
током –  класс II с рабочей частью типа В по ГОСТ Р 50267.0-92, токи утечки на
корпус и на пациента не превышают допустимых значений,   электрическая
прочность изоляции соответствует требованиям по ГОСТ Р 50267.0-92.
Получены образцы ГРФ БАТ, проведен первичный анализ картин ГР БАТ,
выявлено наличие различных  признаков:  выпадения свечения, стримеры раз-личных типов (игольчатые,  пучки), пятна, точки.  Определены параметры пятен
и пучков стримеров: угол α
об
, град., толщина короны  h
об, мм., коэффициент
формы  объекта.  Проведен  анализ пятен и пучков стримеров  40 отобранных ти-пичных ГРФ БАТ  (параметры каждого  признака измерялись  пятикратно, затем
показания усреднялись).  Линейные размеры  объектов сопоставимы, однако ко-эффициент формы (К
ф
= αоб
/h
об
) позволяет различить объекты (табл. 2, рис. 8).
Таблица 2.
Параметры характеристических признаков ГРФ БАТ
Угол α
об
, град.  Толщина  h
об, мм  Коэффициент формы
от  до  от  до  от  до
Пятно  4,32  15,84  0,085  0,28  39,85  77,03
16
Пучок стримеров  3,14  18,12  0,16  0,82  10,41  26,32
Рис. 8. Картины ГР БАТ: а - с пятнами, б - с пучками стримеров
В третьей главе  рассмотрена  система  автоматизированной информацион-ной поддержки врача в вопросах диагностики заболеваний с учетом ГРФ кож-ного покрова в области БАТ.  Разработана  структура банка  данных,  программы
анализа и программы клиент.
Наличие характеристических признаков и параметров позволяет проводить
компьютерную обработку  ГРФ БАТ. Для автоматизации процесса нахождения
характеристических признаков и оценки параметров предложен ориг инальный
алгоритм программы автоматизированного анализа ГРФ БАТ, обеспечива ющий
поиск центра картины свечения, положения разрывов свечения, пятен  (рис. 8 а),
игольчатых  стримеров и пучков (рис. 8  б); определение площади  и  средней ши-рины  области свечения, яркости, степени размытия контура.  Программа авто-матизированного анализа ГРФ БАТ  создана  в  среде  Visual  Studio  с использова-нием OpenCV.
При анализе  ГРФ БАТ  прежде всего решается задача нахождения центра
свечения  при помощи поиска максимума  нормированной взаимной  корреляци-онной функции изображений ГРФ БАТ и шаблона окружности. Затем опреде-ляется коэффициент заполнения К
зап
= α
свеч
/360 (α
свеч
–  угол дуги свечения в гра-дусах). Определяется наличие игольчатых стримеров  –  линий,  радиально рас-положенных  в секторах  свечения. Пучки  стримеров  и пятна  обособлены в ко-роне, поэтому  их поиск  осуществляется  по  результатам  поиска разрывов  обла-сти  свечения:  определяются  сектора, дуги  которых  опираются на угол  меньше
18  градусов  –  см. рис.  8.  Пятно  представляет собой обособленную область  све-чения  округлой формы в контуре  с коэффициентом формы от  40  до  77, а  пучки
стримеров имеют вытянутую форму (К
ф
от 10 до 26).
Яркость  свечения  разделяется  по трем градациям: «высокая» яркость вы-ставляется при средней яркости секторов свечения более 240 ед. градаций сер о-го (используется полутоновое изображение 8 бит на пиксел), «низкая»  -  менее
160 ед., от 160 до 240 – «средняя» яркость.
Для определения коэффициента размытия  области  свечения выполняются
следующие действия: перевод исходного изображения в черно-белое с порого-выми  уровнями  относительной яркости  0,5 и 0,9;  определение площади свече-ния методом суммирования пикселей,  определение  отношения площадей, деле-ние на градации по степени размытия.   Введен коэффициент размытия Кразм
=
17
S0.9
/S0,5
, где  S0.9
и S0,5
–  площади свечения с относительной яркостью больше 0,9
и 0,5, соответственно. Контур считается «размытым», е сли К
разм
> 2,5.
В четвертой главе  приведены результаты экспериментальных исследова-ний.  Обоснован выбор исследуемых БАТ, представлены результаты первичных
исследований: изменение ГРФ во времени,  влияние  давления электрода на
кожный покров,  внешних физических факторов на картины  свечения,  процеду-ры получения ГРФ БАТ на параметры кожного покр ова.
Представлены результаты медицинских испытаний. Предложен метод оце н-ки функционального состояния человека по картинам свечения ГР БАТ.
Для устранения возможных ошибок  врач должен в достаточной мере знать
местоположения БАТ  (по атласу БАТ, по электрическому сопротивлению ко ж-ного покрова).  В данной работе использовались БАТ  пяти  органов: сердца  -точка C9 (шао-чун), тонкого кишечника  -  точка IG3 (хоу-си), толстого кишеч-ника  -  точка GI4 (хэ-гу), легких  –  Р11 (шао-шан).  Исследовано влияние точно-сти установки электрода относительно БАТ на  правильность  оценки  функцио-нального  состояния  систем  организма человека.  Показано, что смещение рабо-чего зонда более 1 мм относительно центра БАТ приводит к появлению  посто-ронних, либо потере  характеристических признаков.
Необходимо отметить, что свечение газового разряда зависит от многих фи-зических факторов, в том числе от параметров  окружающей среды  и состояния
поверхности  кожного покрова.  Были проведены исследования влияния различ-ных факторов на картины свечения ГР БАТ.
Рассмотрено влияние влажности  и температуры  воздуха на ГРФ объектов
малой площади (металлических и кожного покрова). Для обоих объектов с ро-стом влажности растет толщина короны, увеличиваются   коэффициент размы-тия, появляются дополнительные игольчатые стримеры. Коэффициент заполн е-ния практически не изменяется. Характеристические признаки ГРФ БАТ при
изменении влажности сохраняются, однако при влажности более 60% появля-ются дополнительные признаки  –  игольчатые стримеры. Подобные стримеры
появляются и на ГРФ металлической пластины, что говорит о связи наличия
игольчатых стримеров на ГРФ с повышенной влажностью воздуха.  Температу-ра окружающей среды (в пределах от 18 до 35°С, при условии отсутствия  за-грязнения поверхности  биологического объекта  и стабильности других пара-метров окружающей среды)  незначительно влияет на параметры картин свече-ния ГР БАТ. Выбраны нормальные условия для получения ГРФ БАТ.
В работе проведено исследование зависимости параметров ГРФ от физиче-ского состояния кожного покрова: температуры, влажности, органических и с о-левых загрязнений. Выбраны следующие  вещества:  вода водопроводная,  вода
деионизованная, раствор хлористого натрия изотонический водный, жировой
слой мышц крупного рогатого скота.  Показано, что зависимости процента за-полнения и относительной толщины  короны от количества  воды  и жира  –  сла-бые, а раствора  NaCl  –  значительная, причем корреляция положительная. К о-эффициент размытия растет с увеличением всех видов загрязнени й. Данные  за-висимости коррелируют с изменением проводимости поверхности кожного п о-крова. Параметры ГРФ при изменении температуры кожного покрова измен я-
18
ются сложным образом, т.к. и при охлаждении, и при нагревании происходит
индивидуальная ответная реакция  организма. Рекомендуется  процедуру полу-чения ГРФ  проводить при нормальной температуре кожного покрова,  очищен-ного  96 %-м медицинским спиртом, что  позволяет исключить влияние загряз-нений кожного покрова на результаты ГРФ БАТ и  добиться повторяемости
ГРФ БАТ.
Важно контролировать прижатие электрода рабочего зонда  к  поверхности
кожи. При слабом прижатии либо наклоне электрода возникает воздушный
промежуток, в котором газовый разряд искажается.  Поэтому было предложено
устанавливать рабочий зонд вертикально под  собственным весом, выбранным
экспериментально.  Анализ картин показывает, что ГРФ БАТ одной и той же
точки при различном давлении электрода различны. При весе рабочего зонда 10
г. ГРФ БАТ малоинформативна, при 110 г.   –  происходит затушевывание при-знаков из-за высокой яркости свечения, наиболее четко характеристические
признаки видны на ГРФ БАТ при весе 25 г.  В дальнейших экспериментах ис-пользован рабочий зонд весом 25 г.
Проведена  предварительная медицинская  апробация  аппаратно-программного комплекса ГРФ БАТ  на базе «Научно медицинского центра Бе-ловодье».  В качестве испытуемых привлекали практически  здоровых студентов
НГТУ в количестве 73 человек, из них 60 мужчин и 13 женщин в возрасте от 18
до 30 лет.  Выполнено  сопоставление  результатов  оценки  функционального  со-стояния  систем  организма человека  методом электробиолюминесценции  (Игна-тьев Н.К., 2011)  и наличия определенных характеристических признаков на
ГРФ БАТ.  Показано, что различные характеристические признаки ГРФ БАТ
позволяют выявлять патологические процессы систем организма человека.
Предложен метод оценки функционального состояния органов и систем че-ловека по наличию на картинах свечения деформаций излучения следующим
образом:
1)  «норма» – целостное, равномерное свечение без деформаций;
2)  состояние функционального напряжения
•  донозологическое состояние  (стадия ранних нарушений)  –  свечение с
разрывами без пятен и пучков стримеров;
•  преморбидное состояние  (повышенная вероятность заболевания), либо
стадия выздоровления – свечение с разрывами, пучки стримеров без пятен;
3)  патологический процесс
•  острый воспалительный процесс  –  свечение с разрывами, пучки стриме-ров, серые пятна в короне;
•  хронический воспалительный процесс  –  свечение с разрывами, пучки
стримеров, мелкие черные пятна в короне, пятна вне короны (рис. 9).
19
а)  б)    в)    г)    д)
Рис. 9. Примеры картин ГРФ БАТ :
а - норма, б - донозологическое состояние, в - преморбидное состояние, г -острый воспалительный процесс, д - хронический патологический процесс.
Для удобства сравнения  донозологическое состояние  по ГРФ БАТ было по-ставлено в соответствие с 8 баллами ЭБЛ,  преморбидное состояние  –  7 баллов,
патологический процесс  –  6 баллов. Оценка состояния органов в 83 % случаев
полностью совпала с данными метода ЭБЛ,  разница в оценке ±1 балл наблюда-лась в 15 % случаев, коэффициент корреляции по  методу Спирмена  –  0,75, р <
0.01, 95% доверительный интервал [0,69; 0,79].
Проведено сравнение групп испытуемых  с наличием  определенных  характе-ристических признаков ГРФ БАТ и показателей кардиоинтервалографии  (КИГ),
отражающих психофизиологическое состояние,  и лазерной доплеровской фло-уметрии  (ЛДФ), отражающих особенности микроциркуляции крови в области
БАТ.  Исследования проведены на базе кафедры нормальной физиологии Ново-сибирского государственного медицинского университета в 2010  –  2011 гг.
Всего получено 130 ГРФ БАТ. Исследовали 30  практически  здоровых студен-тов НГМУ, из них 21 мужчина и 9 женщин в возрасте от 18 до 26 лет.   Испыту-емых делили на группы по наличию характеристиче ских признаков, затем
определяли  достоверные различия  (p<0.05)  по показателям КИГ и ЛДФ  при
помощи критерия Манна-Уитни.
Показано, что группа с наличием игольчатых стримеров на ГРФ БАТ хара к-теризуется фоновой ваготонией покоя, а также  нарушениями психофизиологи-ческого состояния:  более высокой мощностью в очень низко-частотной компо-ненте спектра нейрогуморальных регуляций. В этой группе выше частота дыха-тельной компоненты ЛДФ-спектра и ниже частота нейрогенной компоненты
модуляции сосудистого тонуса, что свидетельствует о склонности к релаксации
сосудистого тонуса в зоне БАТ.
В группе с наличием пучков стримеров на ГРФ БАТ наблюдается нарушения
сосудистого тонуса:  регистрируются более ригидный вариационный размах ам-плитуды ЛДФ-граммы  (Kv), а также более низкая амплитуда миогенных коле-баний сосудистой стенки  (M-A), что свидетельствует о склонности к вазок о-нстрикции.  В группе с более чѐтким контуром ГРФ ниже частота миогенных
колебаний  (M-F)  сосудистой стенки, что указывает на более высокий сосуд и-стый тонус.
Таким образом, в результате экспериментальных исследований показано,
что  определенные характеристические признаки газоразрядных фотографий
биологически активных точек (игольчатые стримеры, пучки стримеров, коэ ф-фициенты: размытия, яркости) отражают изменения психофизиологического
состояния организма человека, связанные с особенностями микроциркуляции и
вегетативного баланса в зондируемой области биологически активных точек,
оцениваемые методами кардиоинтервалографии и лазерной доплеровской фл о-уметрии.
Проведены  предварительные  медицинские  испытания на базе кафедры фа-культетской терапии НГМУ, подтвердившие валидность предложенного мет о-
20
да. Исследованы пациенты кардиологического и пульмонологического отдел е-ний городской больницы №1 в количестве 11 человек, из них 10 мужчин и 1
женщина в возрасте от 20 до 80 лет (основная группа), а также условно-здоровые лица (студенты НГМУ) в количестве 12 человек, из них 9 мужчин и 3
женщины в возрасте от 18 до 23 лет (контрольная  группа).  Общее количество
ГРФ БАТ – 31.
Всего установлено 27  случаев соответствия данных ГРФ БАТ и клинико-инструментальных методов (87,1  %), разница в оценке на ±1 ед. наблюдалась в
4  случаях (12,9  %). В контрольной группе  практически  здоровых людей в ос-новном появляются начальные, доклинические изменения и состояние «пред-болезни», а в основной присутствуют патологические и хронические обструк-тивные процесы. Также в основной группе выше процентное отношение нал и-чия игольчатых стримеров на картинах ГРФ БАТ  по сравнению с контрольной.
Коэффициент заполнения  и относительная толщина короны в контрольной
группе статистически достоверно ниже, чем в основной группе, при этом коэ ф-фициент размытия выше.
Проведенные исследования подтверждают возможность использования
предложенного метода получения и анализа ГРФ БАТ  и реализующего его ап-паратно-программного комплекса для оценки функционального состояния си-стем организма человека.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Разработан аппаратно-программный комплекс для получения и анализа кар-тин газового разряда на поверхности кожного  покрова в области биологически
активных точек.
1.  Обоснована целесообразность использования картин ГРФ БАТ в высоко-вольтном электромагнитном поле для оценки функционального состояния с и-стем организма человека,
2.  Разработана структура аппаратно-программного комплекса для получения
и анализа ГРФ БАТ, которая обоснована принципами построения АПК.
3.  Проведены исследования и впервые установлено, что трубчатая форма ме-таллического электрода рабочего зонда позволяет получать наиболее информ а-тивные  ГРФ БАТ  по сравнению с  роликовым и стержневым электродами.  Про-ведено моделирование  распределения электромагнитного поля вблизи рабочего
зонда и выбран рабочий режим аппаратно-программного комплекса. Разработан
и сконструирован рабочий зонд, обеспечивающий высокую и нформативность
ГРФ БАТ, полученных на фотоматериале.
4.  Показано, что при видеорегистрации информативность картин электриче-ски индуцированного свечения биологически активных точек повышается в р е-зультате преобразования ультрафиолетовой составляющей спектра свеч ения в
видимый свет.  Сконструирован рабочий зонд, обеспечивающий высокую ин-формативность видеорегистрации ГРФ БАТ.
5.  Экспериментально определены характеристические признаки  ГРФ  БАТ,
указывающие на определѐнные функциональные состояния систем организма
человека  –  стримеры различных типов (игольчатые, пучки), пятна, точки. Вве-
21
дены коэффициенты размытия, заполнения, яркости области свечения для
оценки картин ГРФ БАТ.
6.  Разработана автоматизированная  система  поддержки  врача,  состоящая из
программы анализа картин ГРФ БАТ, программы-клиент и базы данных.
7.  Проведены испытания на электробезопасность, получено разрешение эти-ческого комитета на проведение исследований.
8.  Показано, что  определенные  характеристические признаки ГРФ БАТ от-ражают конкретные нарушения психофизиологического состояния, связанные с
особенностями микроциркуляции и вегетативного баланса в зондируемом р е-гионе БАТ, оцениваемые по показателям кардиоинтервалографии и лазе рной
доплеровской флоуметрии.
9.  Проведен сравнительный анализ оценки функционального состояния раз-личных органов по данным метода ГРФ БАТ и клинико инструментальных м е-тодов.  Проведенные исследования подтверждают возможность использования
предложенного  метода получения  и анализа  ГРФ БАТ и реализующего его ап-паратно-программного комплекса для оценки  функционального  состояния  си-стем организма человека.
Основные результаты работы опубликованы в следующих работах:
Статьи в изданиях, вошедших в перечень российских рецензируемых
научных журналов:
1.  Антонов А. С., Белавская С. В., Лисицына Л. И.,  Мокроусов  А. В.  Система
автоматизированной поддержки при диагностике заболеваний // Научный вес т-ник НГТУ. – 2009. – №3 (36). - С. 143-148.
2.  Мокроусов А. В.  Разработка устройства для получения фотографий газо-вого разряда в области биологически активных точек // Научный вес тник
НГТУ. – 2009. – №3 (36). - С. 159-164.
3.  Мокроусов А. В., Ефименко В. Г., Сорокин О. В., Лисицына Л. И., Кул и-ков В. Ю. Особенности микроциркуляции и вегетативного баланса в группах с
различными газоразрядными признаками акупунктурных точек // «Мед ицина  и
образование в Сибири». - 2012. - № 2.
4.  Мокроусов А. В., Лисицына Л. И., Куимов А. Д., Попов К. В., Селехов Д.
А.  Возможности метода анализа газоразрядного свечения акупунктурных т очек
для экспресс-диагностики патологических процессов // «Медицина и образова-ние в Сибири». - 2013. - № 1.
Патенты:
5.  Мокроусов А. В., Лисицына Л. И. Устройство для исследования излучения
биологических объектов в высокочастотном электромагнитном поле // Патент
на полезную модель № 98885. - 2010. - Бюл. 31.
6.  Белавская С. В., Лисицына Л. И., Мокроусов  А. В. Устройство для оценки
параметров биологически активных точек // Патент на полезную модель №
99310. - 2010. - Бюл. 32.
7.  Игнатьев Н. К.,  Мокроусов А. В.,  Навроцкий Л. Г., Юдин В. И. Устрой-ство для определения состояния биологического  объекта в импульсном поле
22
высокой напряженности // Патент на полезную модель № 99947. 2010.  -Бюл. 34.
Доклады на научных конференциях:
8.  Мокроусов А. В. Применение метода Кирлиан в медицине // Информатика
и проблемы телекоммуникаций: материалы РНТК СОМАИ.  -  Новосибирск,
2005. – Том 1. – С. 171-174.
9.  Мокроусов А. В.  Устройство газоразрядной фотографии для исследования
состояния биологически активных точек // Материалы всероссийской научной
конференции молодых учѐных «Наука, технологии, инновации». Часть 2.  -  Но-восибирск: НГТУ, 2006. – С. 21-23.
10.  Мокроусов А. В.  Реализация и исследование устройства газоразрядной
фотографии для исследования состояния биологически активных точек // Мате-риалы международной научно-практической конференции молодых учѐных
«Современные техника и технологии». Том 1.  -  Томск: Изд-во Томского поли-технического университета, 2006. - С. 340-342.
11.  Мокроусов А. В.  Получение газоразрядных фотографий биологически ак-тивных точек // Материалы всероссийской научной конференции молодых уч ѐ-ных «Наука, технологии, инновации». Часть 2.  –  Новосибирск: НГТУ, 2006.  –
С. 130-132.
12.  Belavskaja S.V., Vostrjakov Ju. V., Kuzmin A. N., Lisitcina L.I.,  Mokrousov
A.V.,  Panfilenok I. M., Tshukin V.I. «Research of behaviour of an impedance of an
integument of the person a nd muscular fabric from frequency of an influencing elec-tromagnetic field and time of influence». // International Workshop and Tut orials on
Electron Devices and Materials’ 2007: Workshop Proceedings. - Novosibirsk, NSTU,
IEEE, 2007.  –  P. 153-155.  [Исследование зависимости  импеданса кожного по-крова человека и мышечной ткани от частоты электромагнитного поля и врем е-ни воздействия]
13.  Mokrousov A. V.  «Modelling of the generator of impulses for a gas-discharge
photo of biologically active points» // International  Workshop and Tutorials on Elec-tron Devices and Materials’ 2007: Workshop Proceedings.  -  Novosibirsk, NSTU,
IEEE, 2007.  –  P. 156-157.  [Моделирование генератора импульсов для газора з-рядной фотографии биологически активных точек]
14.  Мокроусов А. В.,  Белова А. Е, Юдина Н. А. Анализ результатов перви ч-ных исследований газоразрядных фотографий биологически активных точек //
Материалы всероссийской научной  конференции молодых учѐных «Наука, тех-нологии, инновации». Часть 2. – Новосибирск: НГТУ, 2007. – С. 54-58.
15.  Belova A. E., Lisitcina L. I.,  Mokrousov A.V., Judina N. A. «The first analyze
of gas-discharge photo of biologically active points» // International Workshop and
Tutorials on Electron Devices and Materials’ 2007: Workshop Proceedings.  -  Novo-sibirsk, NSTU, IEEE, 2007.  –  P. 158-160.  [Предварительный анализ фотографий
газового разряда биологически активных точек]
16.  Мокроусов А. В., Белова А.Е, Грузман И.С. Программное определение
положения разрывов контура газоразрядных фотографий биологически акти в-ных точек // Материалы РНТК «Информатика и проблемы телекоммуникаций».
- Новосибирск: СОМАИ, 2008. – Том 1. – С. 337-338.
17.  Иваненко И. Н.,  Мокроусов А. В.. Влияние процедуры получения картин
23
газового разряда на электрическое сопротивление кожного покрова человека //
Материалы всероссийской научной конференции молодых учѐных «Наука, те х-нологии, инновации» в 7-и частях. Часть 1. - Новосибирск: НГТУ, 2009. – 310 с.
18.  Иваненко И. Н.,  Мокроусов А. В.  Исследование влияния процедуры полу-чения картин газового разряда на потенциал кожного покрова малой площади //
Материалы всероссийской научной конференции молодых учѐных «Наука, тех-нологии, инновации» в 4-х частях. Часть 2.  -  Новосибирск: НГТУ, 2010.  –  С.
341-343.
19.  Игнатьев Н. К.,  Мокроусов А. В.,  Навроцкий Л. Г., Юдин В. И. Повыше-ние информативности видеоизображений биообъектов в импульсном электри-ческом поле высокой напряженности. // 10TH INTERNATIONAL
CONFERENCE APEIE  –  2010.  Том  2.  -  Новосибирск: НГТУ, 2010.  –  С. 128–
130.
20.  Лисицына Л. И., Мокроусов А. В. Влияние толщины люминофорного слоя
на качество фотографий газового разряда в области биологически активных т о-чек, полученных цифровым методом // 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE
APEIE – 2010. Том 2. - Новосибирск: НГТУ, 2010. – С. 124-126.
21.  Мокроусов А. В.  Характеристические признаки и параметры для анализа
картин изображений газового разряда на поверхности кожного покрова в обл а-сти биологически активных точек // Материалы всероссийской научной конф е-ренции молодых учѐных «Наука, технологии, инновации». Часть 3.  -  Новоси-бирск: НГТУ, 2011. – С. 231-232.
22.  Лисицына Л. И.,  Мокроусов А. В.  Исследование влияния влажности воз-духа на картины газоразрядных фотографий объектов малой площади // Мат е-риалы XI международной конференции АПЭП  –  2012. Том 2.  -  Новосибирск:
НГТУ, 2012. – С. 53-55.
23.  Мокроусов А. В.,  Лисицына Л. И., Козелков А. С. Исследование влияния
параметров кожного покрова на картины газоразрядных фотографий объе ктов
малой площади.  -  Современные проблемы телекоммуникаций : рос. науч.-техн.
конф.: материалы конф – Новосибирск : [б. и.], 2013. – С. 278–281.
24.  Мокроусов А. В., Лисицына Л. И., Сорокин О. В., Куликов А. Д., Попов К.
В. Возможности применения методики анализа фотографий газового разряда на
поверхности кожного покрова для диагностике в клинике внутренних болезней.
//  Вопросы патогенеза типовых патологических процессов : труды 5 всерос.
науч.-практ. конф. с междунар. участием, Новосибирск, 4–5 апр. 2013 г.  –  Но-восибирск : НГМУ «Сибмедиздат», 2013. – С. 75–77.
25.  Мокроусов А. В.  Электробезопасность при получении фотографий газово-го разряда  на поверхности кожного покрова в области биологически активных
точек  //  Новые технологии -  нефтегазовому региону: материалы Всероссийской
научно-практической конференции. Т. 1.  -  Тюмень: ТюмГНГУ, 2013.  -  С. 267-268.
Отпечатано в типографии Новосибирского
24
государственного технического университета
630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
тел./факс (383) 346-08-57
формат 60 Х 84/16 объем 1,5 п.л. тираж 100 экз.
Заказ № 938 подписано в печать        01.07.2013