АВТОМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
— обработка данных о биомедицинских процессах, представленных в форме кривых, выполняемая частично или полностью по алгоритмам, реализованным на вычислительной машине широкого назначения или специализированной ЭВМ. Объектом анализа может служить любой из процессов, протекающих в организме, лечебном учреждении или во внешней среде, представленный в виде графика, кривых, ряда чисел, карт распределения биопотенциалов и т. п. Графическими выражениями медико-биол. процессов являются электрокардиограмма (ЭКГ), электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электромиограмма (ЭМГ), импульсная активность (ИА) нервных клеток, графики температуры и др. Различают анализ дискретных сигналов (напр., И А) и анализ непрерывных сигналов (напр., ЭЭГ, ЭМГ и др.).
Графическое представление информации применяют в кибернетике биологической для изучения свойств биологической системы, для построения её физ. или матем. модели с помощью аналоговых и цифровых ЭВМ. В кибернетике медицинской эта форма представления информации необходима для диагностики, прогнозирования, оценки течения заболевания и действия лекарственных средств при моделировании лечебного процесса, изменения состояний внешней среды и пр. Модели анализа медико-биол. информации являются преимущественно математическими. Широко применяют автокорреляционный и спектральный анализ сложного биол. процесса, напр., анализ сократительной функции миокарда можно проводить методом баллистокардиографии. Этот метод анализа позволяет выделять на ЭКГ случайные и периодические составляющие изучаемого процесса даже в тех случаях, где исследователь не видит ничего, кроме беспорядочно распределенных во времени волн и пиков.
Все чаще применяют определение кросскор-реляционной ф-ции, показывающей степень связи между двумя-тремя процессами в определенные моменты времени, напр., частоты дыхания и сердечного ритма, длительности фаз сердечного цикла и степени повышения давления крови в полостях сердца и т. п. Существенно, что ЭВМ при этом не только вычисляет ряды показателей, но и строит графики автокорреляционной и др. ф-ций. Широко распространено автомат, построение гистограмм, амплитудных распределений, временных интервалов, фаз и латентных периодов. Перспективным является применение алгоритмов многофакторного анализа, так как процессы в живом организме являются результатом взаимодействия многих факторов. Для построения моделей этих процессов необходимы количественные оценки каждого фактора в отдельности.
Аппарат математической статистики и вероятностей теории не является исчерпывающим для А. а. м.-б. п. Успешным является сочетание статистических, временных и логических методов анализа. К таким методам следует отнести изучение спектра в динамике, статистическое изучение временных соотношений между экстремальными точками и точками перегиба, методы эвристического изучения показателей и т. д.
Для А. а. м.-б- п. существуют специализированные вычислительные устр-ва, которые предусматривают обработку информации по жесткой схеме различных алгоритмов. Примерами таких устр-в являются «Нейрон-1» (СССР), «САТ-400» (США); «АТАС-401», «АТАС-501» (Япония) и др. Вычисл. машины широкого назначения ведут обработку информации по широкому списку алгоритмов. Однако проблема ввода информации в ЦВМ, связанная с автомат, анализом, представляет значительные затруднения. Поэтому для считывания и перевода ее, напр., на перфоленту применяют устр-ва типа «Силуэт», «Маек» и «График», а ввод информации осуществляется с помощью перфолент и перфокарт. Для ввода информации в виде электрического сигнала применяют аналого-цифровые преобразователи, напр., «Биокод». С середины 60-х годов в СССР и за
рубежом (США, Япония, Франция, Англия и ФРГ) ведутся работы по созданию специализированных биомедицинских вычисл. комплексов, предназначенных для сбора и автомат, обработки биоинформации.
Лит.: Математический анализ электрических явлений головного мозга. М., 1965; Кибернетика и вычислительная техника, в. 4. К., 1969; Кибернетика в медико-биологических исследованиях. М., 1971.
А. А. Попов, И. Д. Пономарева.
