Наливайчук, Микола ВасильовичКолесніков, Євгеній Олександрович2024-12-232024-12-232024Колесніков, Є. О. Комп’ютерні засоби визначення ритму дихання на основі даних пульсоксиметра OxiMax : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Колесніков Євгеній Олександрович . – Київ, 2024. – 87 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/71251Актуальність теми обумовлена зростанням потреби у неінвазивних методах моніторингу життєвих показників, зокрема ритму дихання. Цей параметр є важливим для діагностики та контролю стану пацієнтів у реальному часі. Сучасні пульсоксиметри, такі як OxiMax, забезпечують доступ до фотоплетизмографічних сигналів, які можуть бути використані для оцінки ритму дихання. Водночас ці сигнали схильні до впливу артефактів, пов’язаних із рухами пацієнта або змінами навколишнього середовища, що вимагає розробки ефективних алгоритмів їх обробки. Об'єкт дослідження – алгоритми обробки фотоплетизмографічних сигналів, які отримуються за допомогою пульсоксиметра OxiMax для визначення ритму дихання. Предмет дослідження – методи виділення дихальних компонентів із PPG-сигналів, алгоритми зменшення артефактів та підвищення точності оцінки ритму дихання. Мета роботи – розробка та впровадження ефективних комп’ютерних засобів для визначення ритму дихання на основі даних пульсоксиметра OxiMax із використанням сучасних методів обробки сигналів та штучного інтелекту. Наукова новизна полягає у розробці алгоритму визначення ритму дихання, що поєднує методи спектрального аналізу, адаптивної фільтрації та машинного навчання, з урахуванням специфіки сигналів пульсоксиметра OxiMax. Практична цінність роботи полягає у створенні програмного забезпечення, яке надає засоби точного та надійного визначення ритму дихання. Це сприятиме підвищенню ефективності моніторингу стану пацієнтів у клінічних умовах, полегшить виявлення порушень дихання та зменшить час, необхідний для їх діагностики. Апробація. Основні положення роботи були представлені на XVII науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2024 (Київ, 25-27 листопада 2024 р.) та на Х Міжнародній молодіжній науково-практичній інтернет-конференції «Наука і молодь в ХХІ сторіччі» (Полтава, 28 листопада 2024 р.). Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається зі вступу, 4-х розділів, висновків, списку літератури та додатків. У вступі обґрунтовано актуальність теми, визначено мету, завдання, об’єкт і предмет дослідження. Перший розділ присвячений аналізу сучасних методів оцінки ритму дихання на основі PPG-сигналів. Розглянуто принципи роботи пульсоксиметрів та специфіку їх сигналів. У другому розділі описано алгоритми обробки PPG-сигналів, зокрема методи фільтрації, виділення дихальних компонентів і компенсації артефактів. Наведено порівняльний аналіз обраних підходів. Третій розділ містить опис реалізації розробленої програми, що забезпечує автоматизовану обробку сигналів, та аналіз результатів її роботи на тестових даних. У висновках підсумовано результати дослідження, надано рекомендації щодо подальшого вдосконалення розроблених алгоритмів. Робота виконана на 80 аркушах, містить 3 додатки, 25 рисунків і 2 таблиці.87 с.ukритм диханняфотоплетизмографіяпульсоксиметралгоритми обробки сигналівrespiratory ratephotoplethysmographysignal processing algorithmsmonitoring automationMaster Thesis004.77