RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическая биология и биоинформатика // Архив

Матем. биология и биоинформ., 2018, том 13, выпуск 2, страницы 480–489 (Mi mbb350)

Эта публикация цитируется в 6 статьях

Информационные и вычислительные технологии в биологии и медицине

Реконструкция функциональной структуры кисти руки человека по магнитной миограмме

М. Н. Устининa, С. Д. Рыкуновa, М. А. Поликарповb, А. Ю. Юреняbc, С. П. Наурзаковb, А. П. Гребенкинb, В. Я. Панченкоbc

a Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук, г. Москва, Россия
b Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», г. Москва, Россия
c Физический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия

Аннотация: Предлагается новый метод анализа данных магнитомиографии, основанный на преобразовании Фурье протяженных временных рядов и на массовом решении обратной задачи для всех спектральных компонент. Для тестирования метода был поставлен следующий эксперимент. Испытуемый напрягал и расслаблял согнутую кисть руки в течение пяти минут, сжимая рукоятку, зафиксированную на измерительном столе. Магнитомиограммы регистрировались вблизи от руки с помощью семиканального СКВИД-магнитометра на базе аксиальных градиометров второго порядка. Испытуемый и экспериментальная установка размещались в толстостенной алюминиевой камере, предназначенной для изоляции от переменного электромагнитного поля. Защита от постоянного магнитного поля отсутствовала. Магнитные миограммы амплитудой 20 пикотесла были зарегистрированы в широкой полосе частот (до 500 Гц), с отношением сигнал/шум свыше 20. После фильтрации и выделения периодов сжатия/расслабления были сформированы две синтетические миограммы, каждая длительностью 135 секунд. Далее были вычислены многоканальные спектры и рассчитаны функциональные томограммы. В случае расслабленной руки значимых объектов обнаружено не было. В случае напряженной руки был выделен пространственный объект, представляющий собой функциональную структуру мышц, напряженных в данном эксперименте. Метод может быть использован для изучения и диагностики мышечной системы человека.

Ключевые слова: магнитомиография, преобразование Фурье, анализ данных в пространстве «частота-паттерн», обратная задача, функциональная томография.

УДК: 57.085+611.976+51-76

Материал поступил в редакцию 02.11.2018, опубликован 09.12.2018

DOI: 10.17537/2018.13.480



© МИАН, 2024