Esu Rasa Šmidtaitė trečių metų doktorantė. Studijuoju Kauno technologijos universitete informatikos krypties doktorantūrą. Disertacinis darbas susijęs su kelių eilučių sąsajų tyrimu. Trečiais doktorantūros metais sužinojau apie naują Lietuvos mokslo tarybos pradėtą vykdyti projektą „Studentų mokslinės veiklos skatinimas“, kurio tikslas skatinti akademinį Lietuvos jaunimą domėtis moksliniais tyrinėjimais. Kadangi parama buvo siūloma ir trečios pakopos studentams, todėl nusprendžiau nepraleisti tokios progos. Buvo siūloma remti doktoranto vizitą į užsienio mokslo centrą, kurio metu būtų atlikti tyrimai, susiję su Lietuvoje vykdoma doktorantūros darbų programa. Gavau finansavimą dviejų mėnesių stažuotei į Ilmenau technikos universiteto Biomedicininės inžinerijos ir informatikos institutą (Ilmenau, Vokietija).

Nors esu baigusi matematikos bakalauro ir magistro studijas, tačiau doktorantūros studijų metais tenka gilinti ir medicinines žinias. Mėnesiai, praleisti Vokietijoje taip pat nebuvo išimtis. Sužinojau daug apie institute turimą įrangą, metodikas bei vykdomus projektus. Šiomis žiniomis norėčiau pasidalinti ir su jumis.

Pirmiausiai reiktų trumpai aprašyti užduotį, kurią buvo stengiamasi išspręsti stažuotės metu. Treniruotės pradžioje žmogus sportuoja aerobiniu ręžimu (jis įkvėpia daugiau deguonies nei iškvepia CO₂, jo organizme gaminama pieno rūgštis (laktatas), kurio kiekis nėra didelis ir jį kepenys paprasčiausiai suskaido ir iš jo gamina glikogeną), vėliau paprastai didinant krūvį laktato gamyba paspartėja, žmogus deguonies suvartoja mažiau nei iškvepia CO₂, toks ręžimas vadinamas anaerobiniu. Tam tikrais atvejais yra svarbu žinoti šį slenkstį (dažnai taikomas sportininkų fizinio pasirengimo nustatymui arba sportininkų sveikatos ir fizinės būklės patikros metu). Ši užduotis buvo projekto dalis – suinteresuota kompanija bendradarbiavo su institutu ir stengėsi kartu spręsti šią problemą.

Anaerobinio slenksčio nustatymui buvo taikytos keletas plačiai žinomų ir dažniausiai naudojamų metodikų. Šios metodikos nėra labai patogios arba yra invazinės. Viena iš tokių yra laktato kiekio nustatymas kraujyje, šiam tyrimui atlikti reikalingas kraujo mėginys. Atliekant šį tyrimą sportininkams kraujas imamas iš ausies lezgelio, buitinėmis sąlygomis galima imti kraują iš piršto ir šį tyrimą atlikti įsigijus mažą tam skirtą prietaisą. Kraujas turi būti imamas kas keliasdešimt sekundžių viso veloergometrinio tyrimo metu. Veloergometrija - tai specialiu medicininiu dviračiu atliekamas tyrimas, registruojant elektrokardiogramą, sekant pulso dažnį, matuojant arterinį kraujo spaudimą,vertinant bendrą tiriamojo būklę, duodant tiksliai dozuotą standartizuotą krūvį širdžiai. Kraujo ėmimo procedūra nėra labai maloni, be to, imant kraują iš ausies lezgelio ne visada tai pavyksta, nes ne visada kraujo paimama tiek, kiek reikia mėginiui.

Kitas dažnai taikomas metodas yra spiroergometrija. Spiroergometrija - fizinio krūvio testai su kvėpavimo dujų apykaitos ir saturacijos matavimu (deguonies ir CO₂ suvartojimas ir išskyrimas). Šio tyrimo atlikimas taip pat nėra labai patogus ir pigus. Šio tyrimo metu ant veido dedama didžiulė kaukė, kuri reikalinga deguonies ir CO₂ kiekiui išmatuoti, ji nėra labai patogi ir gali iškraipyti rezultatus, be to, reikalingas didelis atidumas, nes pasitaiko, jog kaukė negerai prisispaudžia ir netiksliai išmatuojami kiekiai. Pasitaikė ir atvejų, kai tyrimas negalėjo būti atliktas sportininkui, nes nebuvo tinkamo dydžio kaukės.

Vienas iš Biomedicininės inžinerijos ir informatikos institute pasiūlytų metodikų buvo anaerobinio slenksčio nustatymas iš tam tikrų elektrokardiogramos parametrų. Nors EKG yra aprašoma daugeliu parametrų (žr. 3 pav.), tačiau didžiausią dėmesį medikai pasiūlė skirti ST segmento amplitudei, kuri siejamas su širdies raumens medžiagų apykaitos kokybės vertinimu.

Vokietijoje pasiūlyta metodika tiria tik ST amplitudę ir stebi jo elgseną trijose skirtingose derivacijose, nes skirtingos EKG derivacijos atspindi atskirų širdies sričių elektrinį aktyvumą. Iš šių duomenų išveda aritmetinį vidurkį ir paskui iš gautos kreivės elgsenos atsižvelgdami į širdies susitraukimų dažnių kitimą daromos išvados apie anaerobinio slenksčio buvimo vietą. Šis siūlomas metodas aprėpia tik vieno parametro tyrimą, todėl natūraliai kyla klausimas ar kiti parametrai tikrai nėra svarbūs, kad jų tyrimas nėra įtraukiamas?

Šitoje vietoje pasiūlėme taikyti matricine analize pagrįstas metodikas. Tarkime turime dvi laiko eilutes, kurias atitinka bet kokių EKG parametrų pora), tada iš šių dviejų laiko eilučių pagal tam tikras taisykles suformuojama viena matricų eilutė. Minėtos taisyklės gali būti įvairios (kol kas pasirinkome formules, kuriose n-tojo momento matrica sudaroma iš n-1; n; n+1 momentų duomenų (su tam tikrais svorio koeficientais). Tada šiai matricų eilutei taikoma matricinė analizė. Žinoma galime imti bet kokių dviejų skirtingų parametrų porą, tačiau didesnį dėmesį reiktų skirti parametrams susijusiais su fiziologiniais procesais, apie kuriuos norime gauti informaciją. Stažuotės metu Vokietijoje gautiems duomenims buvo taikomas matricine analize paremtas metodas, buvo tiriamos dviejų ir trijų EKG parametrų sąsajos.

Kadangi stažuotės tikslas buvo ne tik taikyti metodikas, bet ir gauti naujų duomenų trimatėms sąsajoms tirti, pvz. trys sinchroniškai registruoti signalai ECG, EEG, EMG. Anksčiau trijų signalų sąsajos buvo stebimos iš vieno asmens skirtingų parametrų. Trijų signalų duomenims gauti dalyvauta šiame institute vykdomame projekte „Phycho Port“. Projektas rengiamas dalyvaujant Ilmenau technikos universiteto Biomedicininės inžinerijos ir informatikos institutas (biosignalo apdorojimo grupė), kompanija GJB Datentechnik (duomenų fiksavimas) bei psichologai.

Šio projekto pagrindinė idėja padėti žmonėms, kurie turi fobijų (Fobija (iš graikų k. φόβος 'baimė') – stipri, nepaliaujama ir nepagrįsta daiktų, veiksmų, žmonių ar situacijų baimė). Keletas fobijų pavyzdžių: mažų, uždarų patalpų baimė (klaustrofobija); atviros erdvės baimė (agorafobija); jaunų žmonių baimė (sociofobija); žmonių grupių fobija; tunelių baimė; skridimo baimė (aviatofobija) ir kt.

Šie žmonės negali normaliai gyventi dėl baimių, nes ji tam tikrose gyvenimiškose situacijose tampa nevaldoma, žmogus tiesiog būna kaip ištiktas šoko ir negali nieko daryti. Šio projekto metu bandoma sukurti nešiojamą prietaisą, kuris tarsi atstotų „psichologą“: jeigu žmogų tuoj ištiks baimės priepuolis, aparatas automatiškai pradėtų groti žmogaus mėgstamą melodiją, rodyti raminantį video.

Stažuotės metu buvo vykdomas duomenų fiksavimas. Tiriamieji yra įvairias fobijas turintys žmonės (savanoriai). Kiekvieno žmogaus duomenys fiksuojami atskirai rodant tam žmogui būdingos fobijos šaltinį (tiksliau video medžiagą apie fobijos šaltinį), pvz. jeigu žmogus turi skridimo baimę, tai specialiai šiam žmogui buvo filmuojamas vaizdas: žmogus skrenda mažam lėktuve ir filmuojamas visas vaizdas matomas skrydžio metu, natūralūs garsai ir panašiai, stengiantis sukurti kuo realesnį baimę sukeliančios situacijos vaizdą.

Po dešimties minučių reportažo, rodomas kitas vaizdo įrašas, kuris nuramina tiriamąjį. Raminantys vaizdai kiekvienam pacientui įrašomi atskirai: vienam tai vandenynas, kitam kalnai, trečiam gėlių laukas, ketvirtam grybų rinkimas ir kt. Kiekvienam tiriamajam specialiais prietaisais fiksuojami šie signalai ir dydžiai: elektrocardiograma (EKG, širdies elektrinis aktyvumas); elektroencefalograma (EEG, tiria elektrinis smegenų aktyvumas); elektromiograma (EMG, raumemų aktyvumas) bei odos varžos lygis (angl. Skin resistance level (SRL)). Fiksuojami signalai prieš parodant vaizdo reportažą, po to rodant reportažą apie baimės šaltinį, bei raminimo laikotarpiu. Šio projekto metu gautiems duomenims (būtent trimis EKG, EEG, EMG signalais) bus galima taikyti mūsų siūlomą metodiką – matricine analize grįstą trijų signalų dinaminių ryšio analizės metodą.

Ateityje ketiname ir toliau dirbti su Ilmenau technikos universitetu ir gal vėl atsiras galimybė dar kartą nuvykti į Vokietiją.

Komentarai (0)