Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких / Simulation Model of Acoustic Noises of the Respiratory Process and Technologies of Isolation of Signatures of Lung Pathologies

Кравченко В.Ф. / Kravchenko, V.F.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS; Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS; Bauman Moscow State Technical University
Луценко В.И. / Lutsenko, V.I.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Луценко И.В. / Lutsenko, I.V.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ло Иян / Luo, Yiyang
Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина / V.N. Karazin Kharkiv National University
Ань Н.С. / Anh, Nguyen Xuan
Институт геофизики Вьетнамской академии наук и технологий / Institute of Geophysics of the Vietnam Academy of Science and Technology
Выпуск в базе РИНЦ
Кравченко В.Ф., Луценко В.И., Луценко И.В., Ло Иян, Ань Н.С. Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 64–77. DOI: 10.25210/jfop-2003-064077
Kravchenko, V.F., Lutsenko, V.I., Lutsenko, I.V., Luo, Yiyang, Anh, Nguyen Xuan Simulation Model of Acoustic Noises of the Respiratory Process and Technologies of Isolation of Signatures of Lung Pathologies // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 64–77. DOI: 10.25210/jfop-2003-064077


Аннотация: Представлены результаты экспериментального изучения статистических характеристик акустических шумов легких, как при нормальном их состоянии, так и при патологиях. Сделан вывод о возможности использования вложенных полумарковских процессов для описания нестационарных акустических шумов процесса дыхания, а также перспективности использования предложенной модели при мониторинге различных патологий легких. Предложены технологии выделения сигнатур шумов, при патологиях легких основанные на обработке усредненных спектров в различных фазах дыхания, текущих спектров и их моментных характеристик.
Abstract: The article presents the results of an experimental study of the statistical characteristics of acoustic noises of the lungs, both in their normal state and in pathological conditions. It is concluded that it is possible to use nested semi-Markov processes to describe non-stationary acoustic noises of the breathing process, as well as the prospects of using the proposed model for monitoring various lung pathologies. Technologies for the extraction of noise signatures in lung pathology based on the processing of averaged spectra in different phases of respiration, current spectra and their moment characteristics have been proposed.
Ключевые слова: акустические шумы процесса дыхания, полумарковские вложенные процессы, сигнатуры, признаковые пространства, electro-auscultation, acoustic noises of the breathing process, semi-Markov nested processes, signatures, акустические шумы процесса дыхания


Литература / References
  1. Lutsenko, V.I., Khomenko, S.I., Zatserklyany, A.Ye., Lutsenko, I.V. Simulation Statistical Model of Reflection From the «Clear-Sky» // Telecommunications and Radio Engineering. 2005. V. 63. No 5. P. 371-380. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v63.i5.10.
  2. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Луценко И. В., Кривенко Е. В., Соболяк А. В. Имитационная модель сигнала обратного рассеяния от суши // Физические основы приборостроения. 2015. Т. 4. № 4(17). С. 3-29.
  3. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Масалов С. А., Пустовойт В. И. Анализ нестационарных сигналов и полей с использованием вложенных полумарковских процессов. Доклады академии наук. 2013. Т. 453. № 2. С. 151-154. DOI: 10.7868/S0869565213320108
  4. Кравченко В. Ф., Кравченко О. В., Луценко В. И., Луценко И. В., Чуриков Д. В. Восстановление информационных параметров природных сред с использованием атомарных и WA-систем функций. Обзор. Часть I. Применение теории полумарковских полей и финитных функций для описания нестационарных процессов // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. № 2 (11). С. 3-17.
  5. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Луценко И. В. Рассеяние радиоволн морем и обнаружение объектов на его фоне / М.: Физматлит, 2015. 448 с.
  6. Королюк В. С., Турбин А. Ф. Полумарковские процессы и их приложения. Киев: Наукова думка, 1976. 184 с.
  7. Луценко В. И., Луценко И. В., Ло Иян, Соболяк А. В. Использование полумарковских вложенных процессов для описания нестационарных акустических шумов // VIII Всероссийские Армандовские чтения IX научно-практический семинар «Прикладные вопросы формирования и обработки сигналов в радиолокации, связи и акустике» [Электронный ресурс]: VIII Всероссийские Армандовские чтения. / Сб. тез. докладов IХ научно-практического семинара. Муром: Изд.-полиграфический центр МИ ВлГУ. 2018. С. 25-27.
  8. Lutsenko, V., Lutsenko, I., Babakov, M., Luo, Y., and Sobolyak, A. The Use of Semi-Markov Nested Processes for the Description of Non-Stationary Acoustic Noise // Telecommunication and Radioengineering 2019. Vol. 78, No. 11. P. 1015-1025. DOI: 10.1615 / TelecomRadEng.v78.i11.80
  9. Василенко В. Х. Пропедевтика внутренних болезней / 3-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина. 1989. 512 с.
  10. Луценко В. И., Ло Иян, Бабаков М.Ф Сигнатуры акустических шумов патологий легких // Всероссийская открытая научная конференция «Современные проблемы дистанционного зон- дирования, радиолокации, распространения и дифракции волн». Муром 28.05-30.05.2019 г / Электронный ресурс: http:// www.mivlgu.ru/conf/armand2019/konspekt-2019/index.html / муром. 2019. С. 671-678.
  11. Луценко В. И., Ло Иян, Бабаков М.Ф. Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур при патологиях легких // VII Міжнародна науково-практична конференція «Обробка сигналів і негаусівських процесів», присвячена пам’яті професора Кунченка Ю. П. / VII Міжнародна науково-практична конференція «Обробка сигналів і негаусівських процесів», присвячена пам’яті професора Кунченка Ю. П., 23-24 травня 2019 р., м. Черкаси, Україна. Праці VII Міжнародної науково-практичної конференції «Обробка сигналів і негаусівських процесів». 2019. C. 40-42.
  12. Бабаков М. Ф., Іщук Д. В., Луценко В. І., Луценко І. В., Ло Иян. Сигнатури акустичних шумів при пневмонії // ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Інформаційні системи та технології в медицині» (IСM-2019), 28-29 листопада 2019 р., Харків, Україна: зб. наук. пр. Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. С. 68-69.
  13. Бабаков М. Ф., Луценко В. І., Луценко І. В., Ло Иян Технології виділення сигнатур акустичних шумів при патології легень // ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Інформаційні системи та технології в медицині» (IСM-2019) 28-29 листопада 2019 р., Харків, Україна: зб. наук. пр. Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. С. 30-31.
  14. Бабаков М. Ф., Іщук Д. В., Луценко В. І. Концепція побудови багатоканальної автоматизованої системи аналізу акустичних шумів для диференціальної діагностики стану легень // ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Інформаційні системи та технології в медицині» (IСM-2019) 28-29 листопада 2019 р., Харків, Україна: зб. наук. пр. Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. С. 179-181.