Порівняльний аналіз точності класифікації електроміографічних сигналів за ознаками графіка різниць другого порядку для диференціювання типів болю в попереку

Автор(и)

  • Т.В. Жемчужкіна Харківський національний університет радіоелектроніки

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2025-49-1-217-226

Ключові слова:

біль у попереку, графік різниць другого порядку, електроміографія, класифікаційний ансамбль, класифікація, метод k-найближчих сусідів, теорія хаосу

Анотація

Біль у попереку є основною причиною інвалідності. З патофізіологічної точки зору розрізняють функціональний і дисфункціональний типи болю. Функціональний біль має визначену органічну причину у вигляді прямого пошкодження тканин і активації периферичних больових рецепторів або пошкодження, яке впливає на соматосенсорну систему. Дисфункціональний біль формується внаслідок нейродинамічних порушень в центральній нервовій системі. Як правило, при обстеженні пацієнтів з дисфункціональним болем не вдається виявити органічні захворювання, які могли б пояснити виникнення больового синдрому. Дана робота присвячена вивченню можливостей класифікаційних методів диференціації функціонального та дисфункціонального болю за показниками графіка різниць другого порядку електроміографічного сигналу. Електроміографічні сигнали мають надзвичайно складні характеристики, що нагадують хаотичні процеси в природі. Графік різниць другого порядку дає змогу аналізувати ступінь варіабельності або хаотичності в наборі електроміографічних даних.

Біографія автора

Т.В. Жемчужкіна, Харківський національний університет радіоелектроніки

к.т.н., доцент

Посилання

T.V. Zhemchuzhkina, T.V. Nosova, Ya.V. Nosova, A.V. Gubanov, D.R. Duplij, I.V. Kotul'skij, "Statistical analysis of the spectral characteristics of the EMG signal in order to differentiate lumbar pain," Bionika intellekta. 2015; 2(85): pp. 105-108.

T. Zhemchuzhkina, T. Nosova, "Analysis of the dynamics of statistical and spectral indicators of electromyograms of the lumbar region," Scientific Collection “InterConf”, (96): with the Proceedings of the 6th International Scientific and Practical Conference Scientific Community: Interdisciplinary Research (January 26-28, 2022). Hamburg, Germany: Busse Verlag GmbH, 2022. 1206 p., pp. 683-686.

T. Zhemchuzhkina, I. Kurochkin, "Spectral characteristics of the electromyographic signal to assess the quality of therapy and rehabilitation in patients with low back pain," International scientific journal «Grail of Science», № 29, 2023. pp. 322-331; DOI 10.36074/grail-of-science.07.07.2023.055.

T. Zhemchuzhkina and I. Kurochkin, "Classification of Functional and Dysfunctional Low Back Pain by Spectral Indicators of Electromyogram,"2023 IEEE 18th International Conference on Computer Science and Information Technologies (CSIT), Lviv, Ukraine, 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/CSIT61576.2023.10324058.

T. Zhemchuzhkina, "Second Order Difference Plot as a Tool for Low Back Pain Differentiation by Electromyographic Signals,"2023 IEEE 4th KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/KhPIWeek61412.2023.10312961.

M. E. Cohen, D. L. Hudson and P. C. Deedwania, "Applying continuous chaotic modeling to cardiac signal analysis," IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, vol. 15, no. 5, pp. 97-102, Sept.-Oct. 1996, doi: 10.1109/51.537065.

Yayik , E. Yildirim , Y. Kutlu and S. Yildirim, "Epileptic State Detection: Pre-ictal, Inter-ictal, Ictal," International Journal of Intelligent Systems and Applications in Engineering, vol. 3, no. 1, pp. 14-18, Jan. 2015, doi:10.18201/ijisae.14531.

R. Wang, H. Wang, L. Shi, C. Han, Y. Che, "Epileptic Seizure Detection Using Geometric Features Extracted from SODP Shape of EEG Signals and AsyLnCPSO-GA," Entropy 2022, 24, 1540. https://doi.org/10.3390/e24111540.

Detection of circulating tumour cells in peripheral blood with an automated scanning fluorescence micro-scope / T. Ntouroupi, S. Ashraf, S.McGregor [et al.] // British Journal of Cancer. – 2008. – Vol. 99, Nо. 5. – P. 789–795.

Detection and analysis of cancer cells in blood and bone marrow using a rare event imaging system / S. Kraeft, R. Sutherland, L. Gravelin [et al.] // Clinical Cancer Re-search: An Official Journal of the American Association for Cancer Research. – 2000. – Vol. 6, Nо. 2. – P. 434–442

Kozhemʼyako V. P. Optical-electronic methods and tools for processing and analyzing biomedical images [monograph] / V. P. Kozhemʼyako, S. V. Pavlov, K. I. Stanchuk. – Vinnytsia: UNIVERSUM, 2006 – 203 p.

Maragos, P., Sofou, A., Stamou, G.B. et al. Image Analysis of Soil Micromorphology: Feature Extraction, Segmentation, and Quality Inference. EURASIP J. Adv. Signal Process. 2004, 356937 (2004).

Pavlov S. V. Information Technology in Medical Diagnostics //Waldemar Wójcik, Andrzej Smolarz, July 11, 2017 by CRC Press - 210 Pages.

Wójcik W., Pavlov S., Kalimoldayev M. Information Technology in Medical Diagnostics II. London: (2019). Taylor & Francis Group, CRC Press, Balkema book. – 336 Pages.

M. Banham and A. Katsaggelos, "Digital image restoration", IEEE Signal Processing Magazine, vol. 14, no. 2, pp. 24-41, 1997.

Tymkovych, O. Gryshkov, O. Avrunin, K. Selivanova, Y. Nosova, V. Mutsenko, et al., "Application of SOFA framework for physics-based simulation of deformable human anatomy of nasal cavity", IFMBE Proceedings, vol. 80, pp. 112-120, 2021.

M. Tymkovych, O. Gryshkov, K. Selivanova, V. Mutsenko, O. Avrunin and B. Glasmacher, "Application of artifi-cial neural networks for analysis of ice recrystallization process for cryopreservation", *8th European Medical and Biological Engineering Conference (EMBEC 2021), pp. 102-111, Nov. 29 - Dec. 3, 2021.computer vision techniques,” Przeglad Elektrotechniczny, 9 30 –33 (2021) DOI10.15199/48.2021.09.06

##submission.downloads##

  • pdf
    Завантажень: 2
Переглядів анотації: 4

Опубліковано

2025-06-18

Як цитувати

[1]
Т. Жемчужкіна, «Порівняльний аналіз точності класифікації електроміографічних сигналів за ознаками графіка різниць другого порядку для диференціювання типів болю в попереку», Опт-ел. інф-енерг. техн., вип. 49, вип. 1, с. 217–226, Чер 2025.

Номер

Том 49 № 1 (2025)

Розділ

Біомедичні оптико-електронні системи та прилади

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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).