Введение к работе
Актуальность темы. Прогностическая оценка физических возможностей организма человека, степени его адаптации к физическим нагрузкам является одной из важнейших задач современной медицины и физиологии. Неправильное дозирование физических нагрузок вместо пользы может принести большой вред, иногда непоправимый. Особенно остро стоит вопрос о контроле за физическим состоянием организма у студентов, военнослужащих и других групп, у которых физическое перенапряжение особенно чревато нежелательными последствиями дня здоровья. Проблема хронических перенапряжений приобретает актуальное значение для прогнозирования состояний при физических нагрузках у молодых людей, лиц, страдающих заболеваниями сердечнососудистой системы.
Решение данной проблемы позволяет акцентировать внимание на возможной потере трудоспособности человека и продлить период его нормальной трудовой деятельности, что особенно важно при рассмотрении скрытых патологий организма, оказывающих негативное влияние на физическое развитие человека. К ним относится и пролапс митрального клапана (ПМК) - врожденная либо приобретенная сердечная патология, одним из проявлений которой являются аномалии соединительной ткани, приводящие к деформации опорно-двигательного аппарата. Актуальность исследования данной проблемы возрастает в связи с широкой распространенностью ПМК, частота которого в популяции колеблется от 1,8 до 38 %.
Создание автоматизированных диагностических систем позволяет осуществить долговременный прогноз физической работоспособности человека и, путем проведения своевременных профилактических мероприятий продлить, период его нормальной трудоспособности. Программно-аппаратные комплексы таких систем, ориентированные на проведение адекватного объема диагностических обследований, и разработка соответствующего математического аппарата позволяют проводить прогностические обследования в условиях с повышенными физическими нагрузками (трудоемкие производства, вооруженные силы и т.д.).
Актуальность темы заключается в разработке комплекса математических моделей и алгоритмов, ориентированных на формирование прогноза физической работоспособности при ПМК.
Работа выполнена в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежской государственной медицинской академии и межвузовской
2 кафедры "Компьютеризация управления в медицинских и педагогических системах" - "Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине".
Цель и задачи исследования. Цель диссертационной работы заключается в построении моделей и алгоритмов прогнозирования физической работоспособности больных, страдающих пролапсом митрального клапана.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
изучить роль пролабирования митрального клапана в снижении физической работоспособности человека;
выявить особенности методов оценки физической работоспособности;
провести классификацию признаков, используемых в прогнозе работоспособности;
разработать модели и алгоритмы прогнозирования физической работоспособности у пациентов с пролапсом митрального клапана;
сформировать информационное и прогргіммное обеспечение автоматизированных процедур системы прогноза физической работоспособности;
провести клиническую апробацию автоматизированной системы прогнозирования физической работоспособности при ПМК, проанализировать эффективность ее использования.
Научная новизна. Основные результаты диссертации, выносимые на защиту и имеющие научную новизну, состоят в следующем:
комплексный подход к выделению информативных признаков, с использованием группового ранжирования экспертных оценок и определения количества информации признаков, отличающийся полнотой учета анализируемых данных;
математические модели, ориентированные на формирование прогноза физической работоспособности пациента и учитывающие особенности различных видов клинико-инструментальных обследований;
процедура формирования прогноза на основе последовательного анализа диапюстических признаков, обеспечивающая сокращение времени обработки диагностических показателей;
логическая модель принятия решения, позволяющая осз'ществить комплексный анализ исследований;
алгоритмы прогнозирования физического состояния пациента при наличии у него ПМК, обеспечивающие возможность интеграции процедур обработки информации на основе модельных исследований и последовательного анализа диагностических признаков;
структурное, информационное и программное обеспечение автоматизированной системы прогнозирования физической работоспособности больных с ПМК, отличающееся возможностью учета модельных и экспертных оценок при принятии решений в условиях многоальтернативности.
Практическая значимость и результаты внедрения.
На основе моделей прогнозирования физической работоспособности при ПМК разработана методика диагностики и прогаозирования, реализованная в рамках построенной автоматизированной системы.
Разработанные модели и алгоритмы диагностики и прогнозирования физической работоспособности при наличии ПМК используются в клинической практике для аЕїтоматизированного принятия решения.
Применение системы в клинике позволяет сократить количество используемых диагностических средств, снизить время обследования, повысить эффективность формируемого прогноза за счет использования оптимального подхода и автоматизации процесса прогнозирования.
Результаты исследования апробированы и используются в клинической практике в Воронежском гарнизонном госпитале и на кафедре лечебной физкультуры и врачебного контроля Воронежской государственной медицинской академии (ВГМА), а также в учебном процессе лечебного факультета ВГМА и Воронежского государственного технического университета (ВГГУ) по специальности 190500 - "Биотехничесісие и медицинские аппараты и системы".
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Республиканской электронной научной конференции "Современные проблемы информатизации" (Воронеж 1996-1997 гг.); П Российской научно-практической конференции "Реабилитация больных с сердечно- сосудистыми заболеваниями" (Москва 1997 г.); семинарах кафедры "Лечебной физкультуры и врачебного контроля" (1997 г.) Воронежской государственной медицинской академии, межвузовской кафедры "Медицинские и гуманитарные системы" (1997 г.); Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы" (Рязань 1997 г.); Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж 1997 г.); Межрегиональной научно-практической конференции "Актуальные вопросы обеспечения качества медицинской помощи. Аккредитация и лицензирование медицинской и фармацевтической деятельности" (Воронеж 1998 г.); Всероссийском совещании-семинаре "Высокие технологии в региональной информатике" (Воронеж 1998 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений, содержит список литературы из 98 наименований, изложена на 115 страницах машинописного текста, в котором приведено 14 таблиц и 18 рисунков.