Аналіз Математичних Моделей Ритмічного Ерг-Сигналу Та Розроблення Його Структурно-Параметричного Представлення Для Задач Діагностики Глаукоми

This is the authors' abstract. We don't add key points for this paper.

У роботі розглянуто задачу математичного представлення ритмічного ЕРГ-сигналу, сформованого у відповідь на періодичну світлову стимуляцію, для дослідження функціонального стану сітківки при глаукомі. Проведено аналіз відомих підходів до математичного опису ритмічного ЕРГ, зокрема частотних, спектральних, амплітудно-фазових, нелінійних, компонентних, резонансних та статистичних моделей. Встановлено, що розглянуті підходи дають змогу характеризувати окремі властивості ритмічного ЕРГ-сигналу, зокрема його частотні та спектральні характеристики, нелінійні ефекти, компонентний склад, фазові співвідношення та резонансну динаміку, однак не забезпечують єдиного структурно-параметричного опису зміни послідовних ЕРГ-відповідей у межах суцільної реалізації сигналу. Запропоновано структурно-параметричне представлення ритмічного ЕРГ-сигналу, у якому кожна i-та ЕРГ-відповідь описується сукупністю структурних складових, а їхній відносний внесок визначається цикло-залежними коефіцієнтами kA,i, kB,i, kO,i та kC,i. На основі цих коефіцієнтів сформовано структурний вектор ki, послідовність якого характеризує зміну співвідношення структурних складових ЕРГ-відповідей від циклу до циклу. Такий підхід дає змогу розрізняти загальну зміну масштабу відповіді та зміну її внутрішньої структури, коли змінюється співвідношення окремих структурних складових. Особливістю запропонованої моделі є збереження суцільного характеру зареєстрованого ритмічного ЕРГ-сигналу x(t). Структурні складові використовуються як математичний рівень його параметричного представлення, а не як фізично розділені сигнали. Безпосереднім об'єктом реєстрації та подальшої цифрової обробки залишається єдина часова реалізація ритмічного ЕРГ-сигналу. Наукова новизна полягає в об'єднанні структурного та цикло-залежного параметричного опису суцільного ритмічного ЕРГ для кількісного оцінювання міжциклових змін його структурних властивостей. Запропоноване представлення може бути використане як основа для подальшої цифрової обробки ритмічного ЕРГ у часовій, спектральній, кореляційній та часово-частотній областях, зокрема із застосуванням вейвлет-перетворення. Отримані структурно-параметричні характеристики можуть використовуватися для формування інформативних (діагностичних) ознак та їх подальшого застосування в алгоритмах машинного навчання і штучного інтелекту для автоматизованого оцінювання функціонального стану сітківки та підтримки діагностики глаукоми