автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.09, диссертация на тему:Исследование, моделирование и управление процессом лечения артериальной гипертонии на основе рефлекторного массажа
Автореферат диссертации по теме "Исследование, моделирование и управление процессом лечения артериальной гипертонии на основе рефлекторного массажа"
На правах рукописи
РГВ од
БАКАЛОВА Марина Анатольевна
ИССЛЕДОВАНИЕ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ЛЕЧЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ НА ОСНОВЕ РЕФЛЕКТОРНОГО МАССАЖА
Специальность 05.13.09 - Управление в биологических и медицинских системах (включая применение вычислительной техники)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Воронеж - 2000
Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете па межвузовской кафедре «Системный анализ и управление в медицинских и педагогических системах».
Научный руководитель: д-р мед. наук,
проф. Фролов М.В.
Научный консультант: канд. мед. наук
Гридне ва С.Б.
Официальные оппоненты: д-р мед.наук Борисов В.А.
канд.мед.наук Серова Л.Ф.
Ведущая организация: Курский государственный медицинский
университет
Защита состоится « 28 » апреля
2000 г. в 17'
,00
часов на
заседании диссертационного совета Д 063.81.04 при Воронежском государственном техническом университете в конференц-зале по адресу: 394026, Воронеж, Московский проспект, 14.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.
Автореферат разослан « 21
» /.^¿-¿/¿-/¿/л. ¿у 2000 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Пасмурнов С.М.
Р4/0. - 5 О
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Болезни сердца и сосудов продолжают оставаться наиболее распространенными в структуре заболеваемости и смертности населения. Артериальная гипертензня, как свидетельствуют эпидемиологические исследования, выявляется у 14-28 % населения стран мира и имеет постоянную тенденцию к увеличению. К заболеваниям, имеющим большой вес, относится и гипертензия, приводящая к повышению кровяного давления.
Лекарственная терапия гипертонической болезни, несмотря на появление эффективных кардиоваскулярных средств с различными механизмами действия, имеет ряд ограничений и вызывает разногласия у клиницистов в отношении ее целесообразности. АнтигИпертензивная фармакотерапия препаратами различных групп приводит к нежелательным метаболическим сдвигам в организме, нивелирующим благоприятные гипотензивные эффекты. В связи с этим весьма актуальной становится проблема поиска альтернативных медикаментозных средств и способов купирования обострений и лечения различных форм гипертонической болезни.
В условиях современной России дефицит лекарственных средств, с одной стороны, и более физиологичное, не предусматривающее внешних (лекарственных) вмешательств, управление функциями организма, с другой, делает наиболее привлекательным использование массажа в терапии заболеваний сердечно-сосудистой системы.
При использовании традиционных методов лечения возникают проблемы, связанные с выбором метода терапии, так как ряд лекарственных препаратов даже при кратковременном применении достоверно снижают защитные функции организма. Поэтому в последнее время возобновился интерес к одному из традиционных методов - массажу, который позволяет оказывать позитивное воздействие на показатели сердечно-сосудистой системы, а также нормализовать гемодинамическую реакцию у больных.
Кроме того, до настоящего времени при анализе заболеваемости гипертонией в регионе не используются современные методы системного анализа и геоинформационных технологий, не разработаны модели прогнозирования заболеваемости в динамике, отсутствуют математические модели процессов лечения артериальной гипертензии с применением рефлекторного массажа, что при этом позволяет прогнозировать исход лечения артериальной гипертонии и выбирать рациональную схему лечения.
Таким образом, актуальность темы заключается в необходимости исследования управляющего воздействия рефлекторного массажа при лечении артериальной гипертонии как немедикаментозного лечения.
Работа выполнена в соответствии с региональной программой «Черноземье» (раздел «Здравоохранение и медицина») и одним из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета и межвузовской кафедры системного анализа и управления в медицинских и педагогических системах «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине».
Цель н задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методологии, принципов, методов, моделей и алгоритмов прогнозирования и выбора рационального управления процессом коррекции уровня артериального давления на основе рефлекторного массажа, апробация и внедрение результатов исследования в клиническую практику.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
исследовать и проанализировать изменение артериального давления с различными формами гипертонической болезни под воздействием рефлекторного массажа как одного из управляющих воздействий;
исследовать механизмы действия массажа в качестве управляющего воздействия на регуляцию системного артериального давления как управляемую входную переменную системы кровообращения;
исследовать состояние заболеваемости артериальной гипертонией населения региона, получить динамические характеристики развития этого заболевания и построить прогностические модели;
предложить алгоритм управления параметрами работы сердечнососудистой системы на основе рефлекторного массажа;
построить прогностические модели рефлекторного массажа при коррекции артериального давления на основе статистической информации;
разработать методы интеллектуальной поддержки при рациональном выборе процедуры рефлекторного массажа;
апробировать в клинической практике результаты исследования и оценить их эффективность.
Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе используются основные положения теории управления медицинскими системами, теории вероятностей, математической статистики, методы математического моделирования, априорного ранжирования и оптимизации, ГИС-технологии.
Научная новизна результатов исследования. В работе получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:
алгоритм лечебных мероприятий, позволяющий купировать кризовые состояния при артериальной гипертензии без использования медикаментозных средств в минимальные сроки;
оценки лечебного эффекта, позволяющие учитывать класс заболевания и продолжительность курса лечения, полученные на основе анализа стереотипов распределения во времени количественных параметров гемодинамики;
статистические оценки влияния параметров сердечно-сосудистой системы и лечебных воздействий при лечении гипертонии, наиболее информативные показатели и наиболее существенные факторы при лечении артериальной гипертензии, позволяющие на основе экспертной информации формировать структуру прогностических моделей;
прогностические модели динамики развития заболеваемости гипертонией в регионе, позволяющие учитывать результаты анализа при формировании целевых программ развития с учетом данных прогнозирования;
математические модели процессов лечения артериальной гипертонии с применением рефлекторного массажа, обеспечивающие интеллектуальную поддержку принимаемых лечащим врачом решений в интерактивном и диалоговом режиме.
Практическая значимость результатов исследования. В результате исследования разработана и апробирована в клинических условиях методика рефлекторного массажа при коррекции артериального давления. Получены клинические результаты исследования, подтверждающие эффективность рефлекторного массажа по сравнению с традиционными методами лечения.
На основе прогностических моделей лечения с применением рефлекторного массажа производится машинная классификация, прогнозирование исхода лечения и выбор рациональной процедуры массажа с учетом неоднородности характеристик процесса лечения и неполной априорной информации для интеллектуальной поддержки принимаемых врачом решений.
При использовании методики рефлекторного массажа, методов и прогностических моделей процесса лечения без применения фармакотерапии сокращается время лечения и улучшаются показатели сердечно-сосудистой системы.
Создана схема рефлекторного массажа для управления параметрами гемодинамики без использования фармакотерапии.
Получены клинические результаты, показавшие значительное повышение лечебного эффекта при использовании предложенных в работе алгоритмов в сравнении с классическими схемами лечения гипертонической болезни. Интеграция компьютерных технологий позволяет врачам выбирать более эффективные схемы лечения согласно индивидуальным особенностям пациента.
Внедрение результатов позволяет получить медицинский эффект за счет недопущения осложнений, присущих лекарственной терапии, экономический эффект за счет исключения из схемы лечения дорогостоящих медикаментов и сокращения продолжительности лечения. Экономический эффект от внедрения результатов работы составляет сокращение затрат на лечение одного пациента от 50 % до 70 % от сложившихся на сегодняшний день объемов финансирования.
Результаты исследования апробированы и используются в клинической. практике на кафедре лечебной физкультуры и врачебного контроля Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко, Центра физической реабилитации «Гиппократ», а также используются в учебном процессе со студентами лечебного факультета ВГМА.
Апробация. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийском совещании-семинаре «Высокие технологии в региональной информатике» (Воронеж, 1998), III Всероссийской научно-технической' конференции «Информационные технологии и системы» (Воронеж, 1999), Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 1999), научно-методическом семинаре межвузовской кафедры ВГТУ «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине» (Воронеж, 1998, 1999, 2000).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения, содержит список литературы из 136 наименований. Основная часть работы изложена на 126 страницах, содержит 25 таблиц и 35 рисунков. В приложении приводятся акты внедрения.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования.
В первой главе анализируются пути повышения эффективности лечения хронических заболеваний системы кровообращения, дается анализ современного состояния и оценки динамики, прогнозирования данных заболеваний. С учетом современных социально-экономических условий в качестве немедикаментозного лечения предлагается рефлекторный массаж как лечебное воздействие при коррекции показателей системы кровообращения. Для оценки влияния
рефлекторного массажа на физиологические показатели предлагается комплексная оценка управляющего воздействия рефлекторного массажа при артериальной гипертонии. Приведены правила эффективности лечебных воздействий, которым должен следовать врач, использующий рефлекторный массаж. Предложена схема воздействия массажем с целью снижения артериального давления. Практический опыт применения схемы показал, что ее использование вызывает управляемую реакцию со стороны сердечно-сосудистой системы, выражающуюся в изменении уровня системного АД.
Предварительный анализ клинического материала показал, что объективные и субъективные показатели состояния здоровья пациентов с различными стадиями гипертонической болезни, получавших лечение массажем, улучшаются уже после первой процедуры. Однако линейной зависимость между нормализацией уровня функционирования сердечно-сосудистой системы и количеством полученных сеансов массажа назвать нельзя. Более того, при продолжительности курса массажа от 10 до 15 сеансов положительные результаты, полученные во время первых двух - трех процедур, нивелируются. Поэтому' на первом этапе нашего исследования была поставлена задача изучить зависимость динамики изменений уровня системного АД в процессе лечения массажем от стадии болезни, возраста пациента, продолжительности курса лечения. Для обработки клинических результатов избран наглядный графический метод, суть которого заключается в построении диаграммы зависимости уровня систолического или диастолического давления, нормированного по отношению к математическому ожиданию исходного (до начала лечения) значения для каждой возрастной и нозологической группы, и количества полученных процедур массажа. Первое измерение АД произведено в момент начала курса лечения, до проведения первой процедуры массажа. Таким образом, первое и все последующие нечетные измерения произведены до процедуры массажа. Второе и все последующие четные измерения артериального давления проводились непосредственно по окончанию каждого сеанса массажа. Ломаная линия, соединяющая каждую точку отсчета, дает наглядное представление об изменении уровня давления как в промежуток времени от начала до конца одной процедуры массажа, так и в промежуток времени от окончания одной до начала следующей процедуры. Сглаженная линия, соединяющая только нечетные измерения, демонстрирует изменения уровня системного АД между состояниями до начала двух последовательных процедур.
Из анализа динамики артериального давления под действием рефлекторного массажа следует, что существенных отличий у разных возрастных и диагностических групп в характере и степени изменений как систолического, так и
диастолического давления не отмечено. Не зависимо от величины АД перед / началом курса массажа снижение уровня показателя на 12-15 % отмечено после третьего-четвертого сеанса.
В основу исследования были положены наблюдения за 94 больными артериальной гипертензией, из них нейроциркулярная дистония по гипертоническому типу была диагностирована у 26 человек, гипертоническая болезнь I стадии подгрупп «А» и «Б» у 21 человека, гипертоническая болезнь II стадии подгрупп «А» и «Б» у 41 человека, гипертоническая болезнь III стадии подгрупп «А» и «Б» у 6 человек. Больные поступали на лечение в физиотерапевтический кабинет по направлению лечащего врача с установленным по объективным показателям диагнозом. Кроме того, было проведено контрольное исследование группы практически здоровых добровольцев. Курс лечения состоял из 10-15 процедур, некоторые больные заканчивали лечение после четвертой или пятой процедуры, по объективным - нормализация артериального давления, и субъективным - значительное улучшение самочувствия. В табл. 1 представлено распределение пациентов по возрастному составу и стадиям заболевания (по классификации А.Л. Мясникова подгруппы «А» и «Б» объединены в одну группу).
Таблица 1
Возраст До 30 До 40 До 50 До 60 70 лет Итого
Диагноз лет лет лет лет и более по диаг-
нозу
Практически здоровы 3 5 8
Нейроциркулярная дис-
тония 2 2 12 9 1 26
ГБ I стадии 2 6 9 3 1 21
ГБ II стадии 5 9 18 5 4 41
ГБ III стадии 0 1 2 3 0 6
Итого по возрасту 12 23 41 20 6 104
Массаж при лечении гипертонической болезни применялся как самостоятельное лечебное средство (больным отменяли все без исключения медикаментозные препараты), так и в комплексе с другими лечебными мероприятиями. Для повышения достоверности полученных результатов статистической обработке подвергалась часть находившегося под наблюдением контингента, которая получала лечение только массажем, для пациентов, получавших комплексное лечение, проведена графическая обработка материала с описанием тенденций изменений изучаемых показателей.
Контрольная серия исследований проведена на практически здоровых людях, по субъективным и объективным показателям не имевших отклонений в состоянии здоровья от общепринятых нормальных показателей функции сердечно-сосудистой системы. Исследования динамики изучаемых параметров у практически здоровых людей при действии массажа, проведенного по предложенной методике, проведены с целью объективного подтверждения наличия реакции сосудистой системы, реализованной через рефлекторные механизмы.
Как показали результаты исследований, схема рефлекторного массажа вызывает управляемую ответную реакцию со стороны сердечно-сосудистой системы, выражающуюся в изменении уровня системного АД и некоторых параметров ЭКГ.
Статистическая обработка результатов исследований той части контингента пациентов, которая получала лечение только массажем, на фоне полной отмены фармакологических средств, подтвердила выводы о нецелесообразности проведения более пяти процедур массажа подряд для пациентов любых возрастных групп и при различных стадиях гипертонической болезни. Представлен сравнительный анализ изменений систолического и диастолического АД при воздействии рефлекторного массажа в зависимости от диагноза.
Вторая глава посвящена анализу состояния заболеваний гипертонией в регионе. Рассматриваются геоинформационные составляющие медицинского мониторинга для визуализации информации и прогностические модели.
Решение этих задач основывается на возможностях сочетания в единой среде геоинформационных систем (ГИС) и математических методов прогнозирования, моделирования и принятия решений.
Программно-аппаратный комплекс, использующий компоненты ГИС, позволяет оптимально реализовать проекты для медицинских приложений, связанные с принятием решений, проведением медико-экологических мониторин-гов, прогнозированием различных ситуаций, а также интеграцией задач анализа, обработки и интерпретации потоков неоднородных медицинских данных с визуализацией оценок медико-экологических показателей.
Карты динамики являются производными от карт статистики и отображают изменения параметра на плоскости, то есть характеризуют развитие явления по территории.
Наличие двух групп моделей: визуальных в виде тематических карт и математических в виде регрессионных уравнений - определяет необходимость в задачах управления методов принятия решений с использованием как визуальных, так и математических структур.
I'.2
«2(1-/,), (2)
Визуальная информация в виде одновременного представления нескольких тематических карт служит основой для экспертного оценивания ситуацией и последующего принятия решений.
Для построения краткосрочного прогноза используется модель экспоненциального сглаживания
у({) = у({-1) + (1-Р)е,, (1)
где е, - ошибка, сделанная при построении в момент времени (г - 1); Р < 1.
Адекватность модели проверяется на основе проверки гипотезы о наличии сериальных корреляций в остатках по статистике Дарбина-Уотсона, где расчетное значение вычислялось как
- 2
. 1=2
где 1\ — первая сериальная корреляция наблюденных остатков.
С использованием ГИС по статистическим данным была сформирована визуальная информация заболеваемости гипертонией (рис. 1) населения Воронежской области, получены характеристики динамики развития заболевания в районах Воронежской области и прогностические кривые (рис. 2, 3) этих заболеваний среди населения Воронежской области.
Таким образом, анализ состояния заболеваемости гипертонией и астмой населения Воронежской области и по России позволяет прийти к выводу, что по-прежнему эти заболевания имеют достаточно высокий удельный вес и тенденцию к росту, в том числе и среди детей, а следовательно, требуют разработки новых методов лечения помимо медикаментозных. Вот почему разработка методов, моделей и алгоритмов применения рефлекторного массажа является актуальной в современных социально-экономических условиях, а для интеллектуальной поддержки принимаемых врачом решений при выборе рациональной процедуры лечения гипертонией с применением рефлекторного массажа требуется построение моделей, описывающих процесс лечения рефлекторным массажем на основе статистических данных, полученных в результате исследований в клинических условиях.
В третьей главе рассматриваются задачи управления артериальным давлением с применением рефлекторного массажа.
Графический метод (глава 2) позволяет выявить и представить в удобной для восприятия форме тенденции изменения исследуемых параметров, но не отвечает на вопрос о достоверной значимости различий между исходным состоянием пациента и изменениями состояния в процессе и после курса лечения
Общая заболеваемость гипертонией на 100 тыс. чел. [Щ 2012.05 - 3617.45 3617.45 - 6053.38
I-1 6053.38-9916.28
!-1 9916.28 - 15623.58
Рис. 1. Средний уровень заболеваемости гипертонией за 1993-1998-гг.
гипертонии рефлекторным массажем. Поэтому результаты исследования реакции сердечно-сосудистой системы на воздействие рефлекторного массажа были обработаны и проанализированы с помощью методов математической статистики и теории вероятностей. Исследования были проведены при лечении рефлекторным массажем пациентов с диагнозом нейроциркуляторная дистония и гипертоническая болезнь первой и второй стадий. В табл. 2, 3 приведены результаты статистической обработки данных, полученных при лечении пациентов с диагнозом «Гипертоническая болезнь I стадии».
1995 Годы
Рис. 2. Динамика заболеваемости гипертонией населения Воронежской области
юооо
9000
8000
7000
£ 6000 о
° 5000
л
4000
о
3" 3000 2000 1000
0
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Воронежская область -Заболеваемость — Прогноз
Рис. 3. Прогнозирование заболеваемости гипертонией населения Воронежской области
Таблица 2
Изменение системного АД, зафиксированное до процедуры массажа у пациентов с диагнозом гипертоническая болезнь I стадии (изменения
на левом предплечье в мм.рт.ст., достоверность отличий отмечена знаком * при а = 0,05)
Номер процедур Систолическое Диастолическое Пульсовое Среднединами-ческое
М ш М т М т М т
1 139,0 6,7 86,0 5,7 53,0 3,7 112,5 6,0
2 131,0 5,0 78,0* 4,6 53,0 2,5 104,5 3,1
3 124,0* 2,4 79,0* 4,0 45,0* 2,2 101,5 3,1
4 126,0* 3,9 80,0 3,5 46,0* 4,2 103,1 3,5
5 122,0* 1,6 80,0 6,3 42,5* 7,9 101,2* 2,3
6 117,0* 4,7 75,0* 3,1 42,5* 7,9 96,2* 0,8
7 120,0* 1,2 65,0 2,3 55,0 1,1 92,5* 0,6
Во всех случаях применения рефлекторного массажа наблюдается улучшение показателей сердечно-сосудистой системы, в частности, артериального давления (АД) при достижении хорошего самочувствия пациентов.
Таблица 3
Изменение системного АД, зафиксированное после процедуры массажа у пациентов с диагнозом «Гипертоническая болезнь I степени» (измерения на левом предплечье в мм.рт.ст., достоверность отличий отмечена знаком *
при а = 0,05)
Номер проц. Систолическое Диастолическое Пульсовое Среднедииами-ческое
М ш М т М т М ш
1 132,0 7,3 81,0 5,7 51,0 4,3 106,5 6,2
2 124,0* 1,8 76,0 ' 4,3 48,0 2,5 100,0 3,0
3 121,0* 2,9 77,0 4,0 44,0 3,3 99,0 3,1
4 117,5* 2,2 76,2 4,9 41,3* 5,8 96,9 2,4
5 122,5* 1,5 77,5 4,9 45,0* 9,4 100,0 3,1
6 120,0* 0,9 75,0 3,1 45,0* 3,1 97,5 1,5
7 115,0* 1,1 65,0* 2,4 50,0 1,7 90,0* 1,1
После исследования процесса лечения гипертонической болезни с применением рефлекторного массажа, как управляющего воздействия на сердечнососудистую систему, были сформированы статистические данные процесса лечения, что позволило перейти к моделированию этого процесса для прогнозирования исхода лечения с целью выбора рациональной схемы рефлекторного массажа.
Неоднородный характер процесса лечения, вызванный индивидуальностью больных, требует индивидуального подхода к проектированию алгоритма лечения.
Так как в процессе лечения имеют место неконтролируемые случайные возмущения, то выходные переменные (показатели эффективности лечения) у= 1,ш) носят вероятностный характер, и для получения математического описания процесса лечения были применены методы регрессионного анализа на основе статистических данных, накопленных в результате лечения.
На основе данных исследования процесса лечения и априорной оценки при построении математической модели процесса лечения гипертонической болезни (ГБ) с применением рефлекторного массажа использовались следующие показатели:
У/ - систолическое давление через 24 часа после сеанса массажа (мм рт. ст.); У2 — диастолическое давление через 24 часа после сеанса массажа (мм рт.
ст.);
X1 — возраст пациента (лет); Х2 - число сеансов;
Хз - тяжесть заболевания по систолическому давлению (мм рт.ст); Х4 — тяжесть заболевания по диастолическому давлению (мм рт.ст). Модели строились отдельно для гипертонии I, II и III степени. В результате построения математических моделей методом пассивного эксперимента получены следующие модели, адекватно описывающие процесс лечения гипертонической болезни с применением рефлекторного массажа:
1) гипертония I степени
У/=10,9755*Х|+29,4376*Хз-49,0549*Х4+0,0453777*Х12-0,П8342*Х1*Х2-
- 0,103301 *Х,*Х3 + 0,0207954*Х2*Х3 - 0,216563*Х32 + 0,376103 *Х3*Х/, (3)
У2 = 1,93008*Х, + 7,47911*Х2-0,0424414*Х,*Х2-0,0237321*Х,*Х4-
- 0,0779*Х2*Х4 + 0,0113987*Х./; (4)
2) гипертония II степени
У1 = 10687,8 + 15,6058*Х2- 80,8015*Х3- 109,704*Х4 + 0,288998*Х,2-
- 0,635494*Х,*Х3 + 0,751768*Х,*Х4- 0,121144*Х2*Х3 + 0,527112*Х32-
- 0,428781*Х3*Х4 + 0,732252*Х(5) У2 = 18,5185*Х, - 5,7872*Х4- 0,206294*Х,*Х4 - 0,00770339*Х2*Х4-
- 0,0313492 *Х3 + 0,0976912 *Х3 *Х4; (6)
3) гипертония III степени
У1 = 1191,84-22,9307*Х,-5,59944*Х3+ 0,125612*Х,*Ху, (7)
У2 = 4619,95 - 148,904*Х, + 38,4076*Х}-83,7337*Х4+ 1,14105*Х,2-
-0,792239 *Х, *Х3+ 1,72956*Х, *Х4. (8)
Располагая комплексом математических моделей, возможно в имитационном режиме проигрывать различные варианты схем лечения гипертонической болезни с применением рефлекторного массажа на ЭВМ и с помощью лечащего врача, задающего начальные условия, выбирать рациональную схему лечения с учетом индивидуальных характеристик больных.
В четвертой главе обобщены результаты исследования процесса лечения артериальной гипертонии на основе рефлекторного массажа, приводится комплексная оценка управляющего воздействия рефлекторного массажа при артериальной гипертонии и организация прогнозирования исхода лечения в машинном диалоговом решении с использованием полученных математических моделей процесса лечения.
Показано, что предложенный способ лечения гипертонической болезни на основе рефлекторного массажа с применением динамического контроля уровня артериального давления и состояния регуляторных механизмов позволяет сократить деятельность пребывания в стационаре и уменьшить затраты на лечение больных.
Как показал статистический анализ данных, 78,7 % больных гипертонической болезнью закончили курс рефлекторного массажа с улучшением объективных и субъективных показателей состояния здоровья. При этом 17 % больных имели слабую реакцию на рефлекторный массаж, а 4,3 % больных, относящихся к четвертому классу (табл. 4), имели неудовлетворительную реакцию от процедур рефлекторного массажа, что требует дополнительных исследований.
Таблица 4
Распределение потока пациентов по классам
Класс реакции Количество пациентов в (%)
I 36,2
II 42,5
III 17
IV 4,3
Разработанный способ лечения гипертонической болезни на основе рефлекторного массажа с применением динамического контроля уровня артериального давления и состояния регуляторньгх механизмов позволяет в среднем сократить длительность пребывания в стационаре до 5-6 дней, что составляет 30-50 % уменьшения затрат на лечение больных.
Для интеллектуальной поддержки врача предложено использовать полученные прогностические модели, позволяющие с учетом индивидуальных характеристик пациентов выбирать в имитационном режиме рациональную схему лечения гипертонии с применением рефлекторного массажа. С этой целью разработана структура автоматизированной системы (рис. 4).
Рис. 4. Структура автоматизированной системы и схема информационных потоков
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Обоснована методика и реализован медицинский мониторинг по заболеваемости гипертонией населения Воронежской области, исследована динамика развития заболеваний и получены прогностические кривые на основе ГИС-технологий. Показано, что в области, как и в России, наблюдается тенденция к росту этих заболеваний, что требует в социально-экономических условиях разработки новых методов немедикаментозного лечения, в том числе и рефлекторного массажа.
2. Разработана схема рефлекторного массажа, использование которой в клинической практике позволяет эффективно управлять уровнем системного артериального давления при купирований гипертонических кризов и лечения ГБ различных стадий. Показано, что рефлекторный массаж относится к эффективным немедикаментозным лечебным воздействиям.
3. Проанализирована динамика и получены статистически достоверные результаты изменений АД у больных гипертонической болезнью, прошедших курс массажа, позволяющая признать массаж как мягкое и эффективное средство управления уровнем системного артериального давления.
4. Предложена модель взаимодействия эндогенного и экзогенного контуров управления параметрами гемодинамики, где в качестве точки приложения рефлекторного массажа указаны определенные структуры сосудистого русла, а в качестве механизма действия усиление функциональных отрицательных обратных связей.
5. В результате осуществления плана эксперимента на основе экспериментально-статистических методов построены прогностические математические модели процесса лечения гипертонической болезни на основе рефлекторного массажа, обеспечивающая последовательность интерактивного решения
^ задачи выбора лечения в диалоговом машинном режиме.
6. Разработаны практические рекомендации по методике проведения и продолжительности курса рефлекторного массажа, позволяющие наиболее оптимально управлять таким параметром гемодинамики, как системное артериальное давление.
7. Приведены клинические данные, подтверждающие целесообразность применения разработанных нами методических рекомендаций и алгоритмов в клинической практике.
8. Разработана структура и информационное обеспечение автоматизированной системы прогнозирования и выбора лечения гипертонической болезни на основе рефлекторного массажа.
9. Разработанный способ лечения гипертонической болезни на основе рефлекторного массажа с применением динамического контроля уровня артериального давления и состояния регуляторных механизмов позволяет в среднем сократить длительность пребывания в стационаре до 5-6 дней, что составляет 350 % уменьшения затрат на лечение больных.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах
1. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Малявина М.А. Математическое моделирование процесса рефлекторного массажа для прогнозирования исхода лечения // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Меж-вуз.сб.науч.тр. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999. С. 37-42.
2. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Фролов В.Н. К вопросу оптимизации управления лечением артериальной гипертонии // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1999. С. 154-157.
3. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Фролов В.Н. Оценка значимости информационных показателей и моделирование процесса лечения гипертонической болезни // Компьютеризация в медицине: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж, 1999. С. 16-19.
4. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Фролов В.Н. Геоинформационная оценка и прогнозирование состояния заболевания гипертензией в регионе // Компьютеризация в медицине: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж, 1999. С. 41-45.
5. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Фролов В.Н. Оценка влияния параметров сердечно-сосудистой системы и лечебных воздействий при лечении гипертонии // Компьютеризация в медицине: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж, 1999. С. 56-59.
6. Бакалова М.А., Гриднева С.Б. Управление функциями сердечнососудистой системы с применением массажа // Компьютеризация в медицине: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж, 1999. С. 91-95.
7. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Малявина М.А. Математическое моделирование процесса рефлекторного массажа для прогнозирования исхода лечения // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж, 1999. С. 37-42.
8. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Фролов В.Н. К вопросу оптимизации управления лечением артериальной гипертонией // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвуз.сб.науч.тр. Воронеж, 1999. С. 154-157.
9. Бакалова М.А., Гриднева С.Б. Рефлекторный массаж как средство управления функциями сердечно-сосудистой системы // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос.конференции. Воронеж, 1999. С. 153-154.
10. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Малявина М.А. Методика моделирования процесса рефлекторного массажа для прогнозирования исхода лечения // Интеллектуальные информационные системы: Труды Всерос.конференции. Воронеж, 1999. С. 137-138.
11. Бакалова М.А., Гриднева С.Б., Фролов В.Н. Оценка значимости информативных показателей и моделирование процесса лечения гипертонической болезни II Информационные технологии и системы: Материалы IIJ Всероссийской научно-технической конференции. Воронеж, 1999. С. 211-212.
-
Похожие работы
- Разработка методов и моделей прогнозирования и рационального выбора лечения бронхиальной астмы у детей на основе рефлекторного массажа
- Разработка алгоритмов и моделей управления уровнем артериального давления на основе рефлекторного массажа
- Разработка методов, моделей и алгоритмов лечения бронхиальной астмы на основе рефлекторного массажа
- Алгоритмизация управления гемодинамикой на основе имитационной модели суточного профиля артериального давления
- Интеллектуализация выбора стационарного лечения артериальной гипертензии на основе дуального экспертно-игрового оценивания
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность