Математична модель процесу поширення електричного потенціалу в тканинах поля хірургічного втручання та метод її ідентифікації на основі онтологічного підходу
DOI:
https://doi.org/10.31649/1681-7893-2025-50-2-40-53Ключові слова:
інтервальна модель, поворотний гортанний нерв, інтраопераційний моніторинг, методи ідентифікації, онтологія, інформаційна технологіяАнотація
Статтю присвячено розробці та експериментальному дослідженню інформаційної технології інтраопераційного нейромоніторингу поворотного гортанного нерва, орієнтованої на зменшення ризику його інтраопераційного ушкодження під час хірургічних втручань на щитоподібній та паращитовидній залозах. Запропонований підхід базується на поєднанні онтологічного представлення предметної області, інтервального математичного моделювання поширення електричного потенціалу в тканинах операційного поля та методів інтелектуального аналізу інтраопераційних сигналів. Вперше розроблено інтервальну математичну модель поширення електричного потенціалу в тканинах операційної рани під час подразнення їх імпульсним електричним струмом та формування реакції на подразнення голосових зв'язок у вигляді акустичного сигналу, яка на відміну від існуючих моделює інтервальну відстань від точки подразнення до ПГН в залежності від амплітуди акустичного сигналу та амплітуди його головної спектральної складової, і забезпечує зниження ризику пошкодження ПНГ в процесі хірургічного втручання на щитоподібній залозі. Вперше розроблено метод ідентифікації інтервальної математичної моделі поширення електричного потенціалу в тканинах операційної рани та формування реакції на подразнення голосових зв'язок у вигляді акустичного сигналу, який на відміну від існуючих грунтується на поєднанні аналізу інтервальних даних та онтологічному підході, що у сукупності знижує час налаштування моделі під особливості тканин операційної рани пацієнта і забезпечує використання цієї моделі в програмно –апаратному комплексі для зниження ризику пошкодження ПГН.
Посилання
Shidlovskyi, Volodymyr O., Oleksandr V. Shidlovskyi, Andrii M. Dyvak, Ihor I. Morozovych, and Volodymyr M. Pryvrotskyy. “Evaluation of Methods for Identifying and Monitoring Laryngeal Nerves.” Clinical Endocrinology and Endocrine Surgery 1 (2025): 27–34. https://doi.org/10.30978/CEES-2025-1-27
Shidlovskyi, Volodymyr O., Oleksandr V. Shidlovskyi, Andrii M. Dyvak, Volodymyr M. Pryvrotskyi, and Ihor I. Morozovych. “Identification and Monitoring of Laryngeal Nerves: Technologies and Problems. Review.” Clinical Endocrinology and Endocrine Surgery 1 (2024): 56–64. https://doi.org/10.30978/CEES-2024-1-56
Dyvak, Mykola, Vasyl Tymets, and Andrii Dyvak. “Multifunctional Stimulation Unit of the Recurrent Laryngeal Nerve for Its Identification.” Optoelectronic Information and Energy Technologies 38, no. 2 (2020): 90–99. https://doi.org/10.31649/1681-7893-2019-38-2-90-99
Dyvak, Mykola P., Andrii V. Pukas, Vasyl I. Tymets, and Andrii M. Dyvak. Method for Identifying the Laryngeal Nerve among Other Tissues of the Surgical Wound during Thyroid Surgery. Ukrainian Utility Model Patent No. 124989, April 25, 2018.
Dyvak, Mykola, Nataliia Kasatkina, Andrii Pukas, and Nataliia Padletska. “Spectral Analysis of the Information Signal in the Task of Identifying the Recurrent Laryngeal Nerve in Thyroid Surgery.” Przegląd Elektrotechniczny 89 (2013): 275–277.
Dyvak, Mykola, Oleksandr Kozak, and Andrii Pukas. “Interval Model for Identification of Laryngeal Nerves.” Przegląd Elektrotechniczny 86 (2010): 139–140.
Dyvak, Mykola, Andrii Pukas, Ihor Oliynyk, and Andrii Melnyk. “Selection of the ‘Saturated’ Block from an Interval System of Linear Algebraic Equations for Recurrent Laryngeal Nerve Identification.” In Proceedings of the 2018 IEEE Second International Conference on Data Stream Mining & Processing (DSMP), 444–448. Lviv, Ukraine, August 21–25, 2018. New York: IEEE.
Dyvak, Mykola, and Nataliia Porplytsya. “Formation and Identification of a Model for Recurrent Laryngeal Nerve Localization during Surgery on Neck Organs.” In Advances in Intelligent Systems and Computing III, edited by Mykola Dyvak, vol. 871, 391–404. Cham, Switzerland: Springer, 2019.
Porplytsya, Nataliia, Mykola Dyvak, Ivan Spivak, and Ihor Voytyuk. “Mathematical and Algorithmic Foundations for Implementation of the Method for Structure Identification of Interval Difference Operator Based on Functioning of Bee Colony.” In Proceedings of the 13th International Conference on the Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics, 196–199. Lviv, Ukraine, February 24–27, 2015. New York: IEEE.
Husson, Raoul. Étude des phénomènes physiologiques et acoustiques fondamentaux de la voix chantée. Paris, 1952.
Husson, Raoul. Physiologie de la phonation. Paris: Masson, 1962.
Malcharek, Michael, and Hans J. Priebe. “Anesthesia and IONM.” In Intraoperative Neuromonitoring: Fundamentals, Possibilities, Limitations, 143–157. Cham, Switzerland: Springer, 2024.
Valenzuela-Fuenzalida, Juan J., Victor Baeza-Garrido, María F. Navia-Ramírez, Cristian Cariseo-Ávila, Andrés Bruna-Mejías, Álvaro Becerra-Farfan, Esteban Lopez, Marco Orellana Donoso, and Waldo Loyola-Sepulveda. “Systematic Review and Meta-Analysis: Recurrent Laryngeal Nerve Variants and Their Implication in Surgery and Neck Pathologies Using the Anatomical Quality Assurance (AQUA) Checklist.” Life 13 (2023): 1077.
Brunet, Alexandre, Albert Rovira, Marc Quer, Antonio Sanabria, Orlando Guntinas-Lichius, Mark E. Zafereo, Dominique M. Hartl, Ana Coca-Pelaz, Ashok R. Shaha, Jean-Pierre Marie, et al. “Recurrent Laryngeal Nerve Intraoperative Neuromonitoring Indications in Non-Thyroid and Non-Parathyroid Surgery.” Journal of Clinical Medicine 13 (2024): 2221.
Thomas, Alexander M., Dima K. Fahim, and John M. Gemechu. “Anatomical Variations of the Recurrent Laryngeal Nerve and Implications for Injury Prevention during Surgical Procedures of the Neck.” Diagnostics 10 (2020): 670.
Gumus, Sercan, Cagri Yuksel, Hakan Pulat, Cengiz Akyuz, and Mehmet O. Gul. “Inferior-to-Superior Dissection for Recurrent Laryngeal Nerve Identification in Redo Thyroid Surgery: Enhanced Safety and Reduced Injuries.” Journal of Clinical Medicine 13 (2024): 7364.
Tabriz, Nima, Sebastian Muehlbeyer, Dietmar Weyhe, and Volker Uslar. “Risk Factors for Recurrent Laryngeal Nerve Palsy in Thyroid Surgery: A Single-Center Experience of 1147 Procedures with Intermittent Intraoperative Neuromonitoring.” Journal of Personalized Medicine 14 (2024): 714.
Mykola Dyvak, Andriy Melnyk, Artur Rot, Marcin Hernes, Andriy Pukas, “Ontology of mathematical modelling based on interval data,” Complexity, vol. 2022, Article ID 8062969, 24 pages, 2022.
A. Melnyk, I. Shcherbiak, R. Shevchuk, A. Shevchuk, O. Huhul and Y. Franko, “Software Architecture for Mathematical Modelling Based on Interval and Ontology Approach,” 2022 12th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT), Ruzomberok, Slovakia, 2022, pp. 101 - 105, doi: https://doi.org/10.1109/ACIT54803.2022.9913108
Dyvak, M., Melnyk, A., Mazepa, S., Stetsko, M. ( 2022 ). An Ontological Approach to Detecting Irrelevant and Unreliable Information on Web-Resources and Social Networks. In: Klymash, M., Beshley, M., Luntovskyy, A. (eds) Future Intent-Based Networking. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 831. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-92435-5_27.
Kryvonosov, V., Avrunin, O., Sander, S., Pavlov, V., etc. (2023). A usage of the impedance method for detecting circulatory disorders to determine the degree of limb ischemia. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 13(4), 5–10.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
