МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА

ИССЛЕДОВАНИЕ НИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА 0.5-4 ГЦ ВСПЛЕСКООБРАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МЫШЦ У ПАЦИЕНТОВ С БОЛЕЗНЬЮ ПАРКИНСОНА И ЭССЕНЦИАЛЬНЫМ ТРЕМОРОМ

1Сушкова О.С., 1Морозов А.А., 2Габова А.В., 3Карабанов А.В., 3Чигалейчик Л.А.
1Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, http://www.cplire.ru/
Москва 125009, Российская Федерация
2Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, http://ihna.ru/
Москва 117485, Российская Федерация
3Научный центр неврологии, https://www.neurology.ru/
Москва 125367, Российская Федерация

Поступила в редакцию 28.06.2019, принята 30.06.2019

Аннотация. Проведено исследование малоизученного частотного диапазона 0.5-4 Гц сигналов поверхностной электромиограммы (ЭМГ) мышц у пациентов с болезнью Паркинсона (БП) и эссенциальным тремором (ЭТ). В этом частотном диапазоне были выявлены статистически значимые отличия между группами пациентов и контрольной группой испытуемых, не описанные ранее в литературе. Для исследования был применён метод анализа всплескообразной электрической активности мышц, основанный на вейвлет-анализе и ROC-анализе. Идея метода заключается в поиске локальных максимумов («всплесков») на вейвлет-спектрограмме и вычислении различных характеристик, описывающих эти максимумы: ведущая частота всплеска, длительность всплеска в периодах, ширина полосы частот всплеска, число всплесков в секунду. Анализируется степень отличия группы пациентов с БП и ЭТ от контрольной группы испытуемых в пространстве этих параметров. Для этого используется ROC-анализ. Исследуется функциональная зависимость AUC (площади под ROC-кривой) от значений границ диапазонов рассматриваемых параметров. Данный метод направлен на исследование изменений частотно-временных характеристик (формы) сигналов, в том числе, не связанных с изменением спектральной плотности мощности сигнала. Применение метода позволило выявить новые закономерности в ЭМГ-сигналах, которые ранее не удавалось выявить с помощью стандартных спектральных методов, основанных на анализе спектральной плотности мощности сигналов.

Ключевые слова: болезнь Паркинсона, эссенциальный тремор, дрожательный гиперкинез, электромиограмма, ЭМГ, тремор, всплески, вейвлет-спектрограмма

УДК 519.67, 612.8, 53.088

РЭНСИТ, 2019, 11(2):225-236 DOI: 10.17725/rensit.2019.11.225

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/283/11(2)125-236.pdf