Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Женская патология в проживания на севере РФ
1.1. Общая характеристика экологических условий Югры
1.2. Понятие системного анализа и синтеза в теории саногенеза и патогенеза женского организма в условиях высоких широт
1.3. Особенности проявления гестоза у беременных женщин в условиях Югры
1.3.1. Оценка степени тяжести гестоза
1.3.2. Этиология и патогенез гестоза
1.3.3. Клиника гестоза
1.4. Современные принципы терапии и акушерская тактика при гестозах
Глава 2. Объект и методы исследования
2.1. Метод идентификации параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве состояний
2.2. Метод нейросетевых технологий при диагностике фазатона мозга беременных женщин разных возрастных групп при гестозе
2.3. Метод регистрации параметров кардио-респираторной системы беременных женщин, используемый в работе
Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение
3.1. Анализ параметров аттракторов движения вектора состояния организма беременных женщин разных возрастных групп до постановки им диагноза гестоз и с гестозом
3.2. Сравнительный анализ параметров беременных женщин с диагнозом гестоз
3.3. Анализ параметров кардио-респираторной системы беременных женщин с диагнозом гестоз
Заключение 107
Выводы 109
Практические рекомендации 111
Литература 112
Приложение 122
- Общая характеристика экологических условий Югры
- Понятие системного анализа и синтеза в теории саногенеза и патогенеза женского организма в условиях высоких широт
- Метод идентификации параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве состояний
- Анализ параметров аттракторов движения вектора состояния организма беременных женщин разных возрастных групп до постановки им диагноза гестоз и с гестозом
Введение к работе
Актуальность исследования. Гестозы занимают первое место в структуре патологических состояний второй половины беременности и остаются одной из ведущих причин материнской и перинатальной заболеваемости и смертности. По данным клинического перинатального Центра г. Сургута частота гестозов варьирует в пределах 12-30%.
Отмечена зависимость частоты заболевания от климатических условий (в странах с резко континентальным и холодным климатом гестозы встречаются чаще). В последние годы в России зарегистрировано увеличение частоты гестозов, что объясняется как улучшением диагностики заболевания, так и возрастанием числа беременных групп высокого риска по развитию гестозов.
В практическом отношении при наблюдении за беременной наиболее важно своевременно диагностировать ранние признаки гестоза. Для этого при каждом посещении беременной женской консультации необходимо определять массу тела, измерять артериальное давление, проводить исследование мочи, осуществлять тщательное акушерское обследование и при показаниях направлять на консультацию к терапевту, окулисту, невропатологу, урологу.
В этой связи представляется перспективным использование методов синергетики и теории хаоса для решения традиционных задач диагностики заболеваний в акушерской и гинекологической практике с помощью новых методов идентификации параметров аттракторов ВСОЧ (вектор состояния организма человека) на примере аттракторов гестоза у беременных женщин разных возрастных групп. Использование новых подходов для обработки клинических данных в рамках теории хаоса и синергетики может обеспечить более раннюю дифференцированную диагностику с учетом экологических особенностей.
Использование методов системного анализа и синтеза в практике акушерства и гинекологии - наименее изученная проблема клинической кибернетики. Вместе с тем, именно в акушерстве и гинекологии существует огромное количество задач, которые могут быть решены именно в рамках системного анализа и синтеза. Объясняется это тем, что изучение многих женских патологий требует получения информации о состоянии больших информационных кластеров - динамических признаков (биохимические показатели крови, состояние липидного> обмена, гормональный статус и другие информационные кластеры), обеспечивающих правильную диагностику и выбор оптимальных методов лечения. Учитывая значительную стоимость подобных анализов (включая и различные инструментальные диагностические методики) возникает задача оптимизации численности диагностических признаков вообще и> в идентификации их значимости (весовых коэффициентов), в частности; применительно к конкретной территории. Эндемические особенности1 таких диагностических признаков на сегодняшний- день - это слабо изученная' проблема не только в клинике акушерства и гинекологии, но и в« теоретической и экспериментальной медицине вообще.
Целью исследования является: изучение параметров аттракторов вектора состояния организма беременных женщин при гестозе и выявление информационной значимости клинических признаков, используемых при диагностике этой патологии, в условиях ХМАО - Югры.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Выполнить анализ существующих методов идентификации параметров порядка (наиболее важных диагностических признаков) и обосновать целесообразность использования в клинической практике при диагностике гестоза у беременных наиболее значимых из них в условиях ХМАО-Югры.
Внедрить алгоритмы идентификации размеров аттракторов поведения (ВСО) вектора состояния организма беременных женщин разных
возрастных групп с диагнозом гестоз в фазовом пространстве состояний в клиническую практику.
Используя разработанные методы и алгоритмы диагностики, выполнить идентификацию и ранжирование диагностических признаков при гестозе для разных возрастных групп женщин.
С использованием нейросетевых технологий изучить возможности идентификации различий в состояниях ВСО беременных женщин при гестозе в условиях ХМАО - Югры и на их основе выделить параметры порядка для указанных патологий.
Научная новизна работы
Впервые разработаны и внедрены алгоритмы идентификации параметров аттракторов движения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве состояний при гестозах у беременных женщин в условиях высоких широт.
На основе анализа существующих методов идентификации параметров порядка научно обоснованы два метода идентификации диагностических признаков при гестозе, которые базируются на анализе размерности фазового пространства и на нейросетевых технологиях.
Впервые выполнено ранжирование диагностических признаков и определены параметры порядка ВСО беременных женщин с диагнозом гестоз в условиях высоких широт.
На основе нейросетевых технологий показана возможность идентификации состояния фазатона мозга беременных при гестозе в условиях ХМАО - Югры.
Научно - практическая значимость работы 1. Разработанные алгоритмы идентификации размеров аттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний находят применение не только в клинике гестоза, но и при диагностике других женских патологий в условиях саногенеза и патогенеза.
Ранжирование диагностических признаков, используемых в клинике гестоза, позволяет минимизировать число измеряемых параметров и выделить наиболее значимые из них при постановке диагноза и выборе метода лечения, что особенно важно при скрининговых обследованиях в условиях поведения дополнительной диспансеризации населения (в аспекте развития национального приоритетного проекта в сфере здравоохранения).
Анализ состояния фазатона мозга при гестозе позволяет выбрать оптимальную тактику лечения и уяснить степень тяжести заболевания, что находит применение в акушерско-гинекологической практике. Положения, выносимые на защиту. В соответствии с поставленной
целью и задачами, на защиту выносятся следующие положения:
Использование разработанных алгоритмов идентификации параметров аттракторов состояний ВСОЧ в фазовом пространстве состояний, обеспечивает идентификацию (диагностику) вида заболевания и тяжести заболевания.
Метод анализа параметров аттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний и метод нейросетевых технологий наиболее оптимально обеспечивает мониторинг динамики параметров организма беременных женщины при гестозе.
Ранжирование диагностических признаков с помощью двух указанных в предыдущем пункте методов позволяет оптимизировать задачу постановки диагноза и выбора оптимального метода лечения.
Нейросетевые технологии обеспечивают диагностику состояния фазатона мозга обследуемых при гестозе на основе идентификации показателей нейро-вегетативного системокомплекса, что используется при выборе оптимальной тактики лечения женских заболеваний.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из "Введения", в котором обосновывается актуальность исследования
параметров беременных женщин разных возрастных групп проживающих в условиях широких высот.
В первой главе представляется обзор литературных данных об этиологии, патогенезе, клинических данных, методах современного лечения и возможности профилактики возникновения гестозов у беременных женщин, а также понятие системного анализа и синтеза в теории саногенеза и патогенеза.
В главе "Объект и методы исследования", представляется объект исследования и общие традиционные и оригинальные авторские методы, применяемые в настоящей работе; в 3-ей главе "Результаты собственных исследований и их обсуждение", посвященной исследованию и разработке новых методов системного анализа для изучения патологических процессов (при гестозе у беременных) с анализом результатов. Имеются выводы, приложения. Библиографический указатель содержит 163 наименований работ, из которых 109 на русском языке и 54 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 10 таблицами и 12 рисунками.
Общая характеристика экологических условий Югры
Территория Ханты-Мансийского автономного округа-Югры расположена в центре Западно - Сибирской равнины. Рельеф большей части плоский, с абсолютными отметками высот 36 - 55 мБС и перепадами высот 1 - 5 м, он оказывает большое влияние на сезонный температурный режим. Территория имеет развитую гидрографическую сеть. Реки и ручьи берут свое начало из болот. Продолжительность.срока стояния паводковых вод на реках достигает в отдельные годы до 3-х месяцев, что служит причиной затопления и подтопления прилегающих территорий. Характерной особенностью рельефа, является чередование относительно приподнятых, часто заболоченных, водоразделительных пространств и речных долин. В таких долинах возникает опасность интенсивного загрязнения приземного слоя атмосферы промышленными выбросами. Для долин типичньвморозные туманы [49,4].
В Югре распространены следующие основные типьг экосистем: лесные, луговые, болотные и водные. Преобладающими формами рельефа ХМАО являются равнины и низменности. Среди болот и заболоченных лесов разбросано большое количество озер, большая часть которых не имеет видимого стока.
Основными факторами формирования климата являются преобладающий перенос воздушных масс с Запада на Восток и влияние Евроазиатского континента. Количество осадков, выпадающих на территории округа, почти полностью зависит от влаги, приносимой с Атлантики; континентальность климата выражается в большой повторяемости антициклональной погоды. Взаимодействие климатообразующих факторов придает циркуляции атмосферы своеобразные черты - быструю смену циклонов и антициклонов и очень быструю изменчивость погоды, поэтому территория округа характеризуется значительной межсуточной изменчивостью температур. На формирование климата существенное влияние оказывают географические факторы. Большую роль играет защищенность территории с Запада Уральским хребтом, приводящая к уменьшению осадков в сравнении с европейской частью («тень» Урала): открытость с Севера и Юга способствует, с одной стороны, проникновению холодных арктических масс в любое время года, а, с другой стороны - свободному выносу прогретого воздуха Средней Азии. Имеют значение также особенности подстилающей поверхности — наличие огромных заболоченных пространств, обилие локальных понижений, в которых и летом возможны ночные заморозки.
В связи с этими географическими особенностями на территории Ханты-Мансийского автономного округа формируется резко континентальный климат. Для начала зимы характерна большая циклоничность погоды, колебания температуры, пасмурная погода и метели. В ноябре-декабре, как правило, формируются основные запасы снега. При выходе южных циклонов наблюдаются снегопады, метели, резкое потепление. Периоду «январь-март» больше свойственна антициклональная погода с преобладанием малооблачных, тихих и морозных дней. Самым холодным месяцем по ежегодным наблюдениям является январь со средней температурой от - 18,2 С до -24 С. Минимальная температура может понижаться до -45-50С. Зимой выпадает около 20% годового количества осадков; наименьшее количество их отмечено в феврале-марте. Период с устойчивым снежным покровом продолжается 180 - 200 дней — практически с конца октября и до начала мая.
Переход к положительным значениям температуры ежегодно происходит, в среднем, с апреля до начала мая. До середины июня еще нередки заморозки от -5С до -15С. Лето на территории округа относительно теплое, короткое. Самый теплый месяц - июль, средняя температура которого составляет от +15 С на Севере и до +18,4 С на Юге округа. Максимальная температура в послеполуденные часы может достигать +37 С. В июле выпадает максимум осадков. Летом ослабевает циклоническая деятельность, а вместе с ней и ветер. Преобладающее направление ветра летом - северное, в отличие от зимы, когда чаще наблюдается южный ветер (пассатный эффект). Средняя продолжительность периода с положительной температурой воздуха составляет от 158 до 192 суток.
Солнечная суммарная радиация составляет в среднем 350 кДж/см в год. В течение года она сильно изменяется, достигая наибольших значений в июле (62 кДж/см ), а наименьших в декабре - в декабре (1,7 кДж/см"). Продолжительность солнечного сияния 1700-1800 час в год. Некоторое уменьшение ее наблюдается в городе из-за загрязненности воздуха. Годовой радиационный баланс положительный (110 кДж/см2), однако в холодное полугодие он отрицательный [49]
Отличительной особенностью почвенного покрова данного региона является широкое распространение полуболотных и болотистых почв, приуроченных к плоским заболоченным пространствам. Это происходит из-за слабой дренированности территории, тяжелого механического состава почвообразующих пород и атмосферного переувлажнения [29].
Все выше перечисленные климатические факторы ХМАО принято относить к разряду экстремальных, то есть к крайне жестким условиям среды, оказывающим неблагоприятное влияние на общее состояние, самочувствие и работоспособность человека и предъявляющим повышенные требования к приспособительным возможностям организма. По результатам медико-экологического районирования страны Северообский район характеризуется низким уровнем здоровья населения (рейтинговый коэффициент суммарной оценки здоровья населения К=20 из 23 рангов), это район с интенсивным освоением нефтегазовых ресурсов, изолированными очагами урбанизации, низкой плотностью населения, экстремальными и дискомфортными природными условиями, сложной эколого-гигиенической ситуацией. Природные условия характеризуются как дискомфортные и экстремальные. Далее представлена характеристика наиболее значимых экологических факторов Югории, которые проявляются в условиях урбанизации и действуют на всех жителей округа. 1. Относительная влажность (г) в служебных и жилых помещениях г. Сургута и Сургутского района в зимнее время не поднимается выше 20-22 %. В Югре с октября по май влажность 20% и только весной и осенью г 70 - 80% (при наличии осадков). Зимой в Югре в любом помещении г 30-33% при комфортном значении 60-70%. Столь низкая влажность грозит для многих здоровых людей эрозией слизистой ткани органов дыхания, преждевременным старением- кожи рук и лица, а при выходе из теплого и сухого помещения сухой морозный- воздух вызывает спазм, капилляров слизистой, что еще больше иссушает ткани и вызывает резкие компенсаторные реакции [35]. 2. Сухой воздух — плохой проводник для- зарядов. В результате электризации (трибоэлектричество за счет взаимодействия одежды, кожи и волос) на поверхности тела жителя Югории особенно взимнее врем накапливается большой электростатический заряд (средний потенциал до 3-4 кВ). При этом возможна особенно быстрая электрическая, разрядка тела при случайном заземлении на трубы парового отопления или водопровода. Данное явление мало изучено биофизиками и физиологами, однако, исходя из общей теории сенсорных систем, можно утверждать, что такие перепады нежелательны. В целом, жизнь с большим потенциалом на теле человека - это особые условия и их надо изучать специалистам по сенсорным системам и функциональным системам организма (ФСО).
Понятие системного анализа и синтеза в теории саногенеза и патогенеза женского организма в условиях высоких широт
В наших исследованиях под системным анализом мы будем понимать совокупность методов и подходов, изучающих количественные и качественные характеристики связей и взаимосвязей, различий и сходств между системами, их подсистемами, структурами и элементами, входящими в сложную систему - организм человека. Существенно, что всё это происходит с учетом изучения воздействий факторов окружающей среды (последняя тоже является системой с более сложно организованными связями или же некоторых собственных внутренних перестроек) [36, 94, 95].
Греческое слово «система» означает целое, состоящее из частей. По отношению к системе основные части называют элементами и подсистемами (группы элементов); употреблен также более общий термин «компоненты». Системой мы называем такое множество объектов познания, элементы которого реально связаны между собой, образуя и в объективной действительности нечто более или менее целостное. Определенная упорядоченность отношений между элементами, организованность такого объекта представляет собой систему. Слово (упорядоченность) может быть слито с противоположными признаками - это хаос [35, 62].
Около ста лет назад слово «система» толковалась в известном тогда Словаре иностранных слов Михельсона так: «Изложение науки в строгой последовательности: соединение нескольких предметов, действующих по одним и тем же законам». Людвиг фон Берталанфи дает понятие системы как множество элементов, реально взаимодействующих между собой в отличие от тех множеств, элементы которых, объединены только условно, по сходству отдельных признаков, например, как «множество лысых». В приведенном старом толковании слова «система» имеется чрезвычайно важное указание на единство основных законов действия данной совокупности предметов, элементов. Исторически «системный подход» стал выдвигаться к середине XX в. В процессе преодоления недостатков «элементаризма» и целой группы так называемых организмических теорий.
В самом общем понятии множеств, создатель первой математической теории множеств Г.Кантор учитывал диалектическое единство противоположностей «одного» и «многого». Целое и есть не что иное, как совокупность его частей плюс организующие, «системообразующие» связи между частями и со средой. При определенных условиях связи взаимодействий, объединяющие части, могут не ослаблять, а наоборот, усиливать и обогащать автономность действий основных элементов и групп элементов, «подсистем». При этом и могут возрастать и различия между ними, что приводит к возрастанию общего разнообразия их совокупности. Разнородное и поэтому богатое содержанием целое типа системы («единство разного многообразия», как говорил о развитом целом Гегель) [62] обладает более содержательной упорядочностью, чем совокупность одинаковых элементов. Вместе со свойством упорядоченности разнообразие создает организованность и ее устойчивые формы - структуры. У всякого устойчивого «систематизированного», а не просто «целостного» объекта, имеется своя структура.
Разнообразие как структурность, ее основной уровень и различия в пределах данного основного уровня - вот те характеристики, которые справедливо считаются важнейшими для всякой системы.
Системой управления, как и в кибернетике, называют совокупность, управляющей подсистемы, каналов связи и объектов управления, в силу этого становиться многоярусной и разветвленной. Такая система характеризуется не только иерархией, субординированием, но и принципами координации. Управление осуществляется посредством информационных связей и предполагает различные формы усиления не столько физических, сколько информационных и вообще организующих воздействий. Подход, который сложился в научно-исследовательском институте биофизики и медкибернетики при Сургутском государственном университете, это системный подход по изучению сложных биологических динамических системах (БДС) и является закономерным этапом в развитии физиологической науки и методологическим принципом исследования. Системный подход направлен на изучение организма как целостной структуры в его тесной связи с окружающей средой. Функциональные системы организма (ФСО) имеющие физиологические показатели на определенном уровне, обеспечивающие метаболизм и определяют постоянство внутренней среды организма (У.Кеннон) - гомеостаз.
Использование методов системного синтеза (СС), который существенно отличается от традиционного системного анализа, представляется наиболее уместным и перспективным подходом. Объясняется это в первую очередь тем, что именно СС призван решать задачи» выделения наиболее значимых диагностических признаков (параметров), которые в системном анализе и синтезе определяются как параметры порядка (ПП). Зная ПП, исследователь и врач могут более точно ставить диагноз, выполнять дифференцировку динамики состояний больного и прогнозировать исход заболеваний. В конечном итоге решение такой задачи обеспечит минимизацию (оптимизацию) количества диагностических признаков при изучении той или иной патологии в экологических условиях конкретной территории. Такой подход лежит в основе наших исследований женских патологий населения Ханты - Мансийского автономного округа-Югры на примере жителей г. Сургута.
Изучение адаптационных возможностей организма к экологическим факторам Тюменского севера и особенности динамики патологических процессов женского организма в этих условиях составляет основу экологии человека и медицины в условиях проживания на территории северных регионов РФ. Сейчас уже становится ясным, что медицинские знания должны учитывать специфику организма человека, проживающего на Севере. Эта специфика проявляется в особенностях регуляции функциональных систем организма человека, в особом состоянии нейротрансмиттерных систем и нейровегетативного системокомплекса (вегетативной нервной системы). Особое значение при этом имеет гипокинезия, которая делает нейромоторный системокомплекс практически низкоэффективным для нормального функционирования всех ФСО.
Разработка новых теоретических и научно-практических подходов, которые бы доказывали определенное единство в системах организации и управления нейромоторным, нейротрансмиттерным и нейровегетативным системокомплексами может базироваться на современных методах анализа показателей ФСО организма человека в норме и при патологии. Известно, что у коренных жителей Севера преобладает тонус парасимпатической вегетативной системы в регуляции функций (нормальное или пониженное АД, адекватность реакций сосудов кожи на гипертермию). У некоренного населения наблюдаются колебания АД в сторону гипертензии. Одновременно повышается уровень гормонов надпочечников на фоне снижения сахара в крови, учащаются случаи гипертрофии левого желудочка, легочной гипертензии. Кроме гипертензии сосудов большого круга кровообращения наблюдается и северная кардиоангиопатия, умеренная легочная гипервентиляция, ухудшение бронхиальной проходимости, снижаются количество лейкоцитов и иммунологическая реактивность организма в целом. Такая динамика характерна для тонической регуляции триады механизмов (нейромоторный, нейротрансмиттерный и нейровегетативные компоненты) [29, 30, 31, 35].
Метод идентификации параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве состояний
Исследования были проведены на базе женской консультации Сургутской окружной клинической больницы. При обследовании беременных женщин определялись параметры состояния их организма (JCJ) до постановки диагноза гестоз и после постановки диагноза гестоз по результатам клинических и биохимических анализам крови. Всего было обследовано 159 пациенток из них 41 беременная женщина с гестозом жительницы г. Сургута. В качестве сравнения были обследованы 68 беременных женщин жительниц г. Тулы центральной европейской части России (рис. 1). Кроме того, в качестве контроля обследовали 25 беременных женщин сургутянок и 25 беременных женщин жительниц г. Тулы. Все беременные были разделены на 3 возрастные группы: младшая группа — 1-я возрастная группа (15-19 лет), средняя группа - II - я возрастная группа (20-30 лет) и старшая возрастная группа (31-45 лет) - Ш-я группа. Диагноз «гестоз» был выставлен на основании клинических и лабораторно-инструментальных данных в соответствии с МКБ - 10.
При изучении клинических данных особое внимание уделяли перенесенным в прошлом соматическим и гинекологическим заболеваниям, длительности проживания пациенток в условиях Севера, изучению соматического статуса, особенностям течения настоящей беременности (общей прибавке веса, сроку появления признаков гестоза, степени выраженности основных клинических симптомов).
Обработка данных по динамике поведения ВСОЧ в т- мерном (т=14) пространстве состояний для беременных производилась с использованием оригинальной зарегистрированной программы: «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в m-мерном фазовом пространстве» (В.М. Еськов, 2006), разработанной в НИИ БМК при СурГУ и предназначенной для использования в научных исследованиях систем с хаотической организацией. Программа позволяет представить и рассчитать в фазовом пространстве с выбранными фазовыми координатами параметры аттрактора состояния динамической системы. Исходные параметры (координаты в m-мерном пространстве) вводятся вручную или из текстового файла. Производится расчет координат граней, их длины и объема т-мерного параллелепипеда, ограничивающего аттрактор, хаотического и статистического центров, а также показатель асимметрии стохастического и хаотического центров. Имеется возможность проследить изменение фазовых характеристик во времени и скорость изменения состояний системы.
Кибернетический подход и системный анализ лежит в основе клинической кибернетики. Синергетика, развивающаяся активно в последние годы, испытывает определенные трудности с формальной идентификацией явления синергизма и количественной оценкой степени синергизма в различных динамических системах и, в частности, в биологических динамических системах. К этим системам относятся и функциональные системы организма человека. При этом, благодаря усилиям Г. Хакена и других ученых [35, 41], в настоящее время мы имеем перспективные математические модели синергических процессов в БДС, которые довольно хорошо исследованы аналитически. Однако, идентификация самих моделей, их параметров и структур остается в разделе искусственных приемов, без использования универсальных методов [35,38].
Кибернетические подходы имеют ряд общих задач идентификации параметров порядка и русел биосистем, находящихся в некоторых аттракторах состояний. Формализация решения этих задач - главная проблема системного синтеза и синергетики в целом. Рассмотрим их решение методами синергетики, которые были разработаны в НИИ БМК для вектора состояния организма человека [35, 38, 41, 94, 95].
При этом мы будем пренебрегать возрастными изменениями, действием факторов среды и даже суточной ритмикой ВСОЧ. Понятно, что все перечисленное делает режим ВСОЧ нестационарным. С позиций синергетики стационарным становится аттрактор ВСОЧ (точнее говоря его параметры). Но если говорить о различиях между саногенезом и патогенезом, то в рамках этих допущений можно предполагать для саногенеза, например, х const. В реальной ситуации этого никогда не происходит, так как все координаты ВСОЧ испытывают постоянное возмущение в течение дня, сезона, жизни человека. Все показатели крови, ритма сердца, мозга, различных внутренних органов, биохимических показателей среды - это все заставляет ВСОЧ пребывать в аттракторах хаоса, так как все параметры х,- ВСОЧ изменяются постоянно. Человек хаотически потребляет пищу, хаотически болеет, хаотически движется (а отсюда хаотически работают его нервно-мышечная и кардио-респираторная функциональные системы) и одновременно хаотически изменяются его параметры ВСОЧ, которые еще недавно описывались в рамках стохастических подходов, а порой и с детерминистских позиций [33, 35].
Идентификация наличия синергизма или оценки степени синергизма в БДС во многих случаях весьма сложная и мало формализованная задача, которая требует разработки новой теории и новых программных средств. В лаборатории биокибернетики и биофизики сложных систем СурГУ (ЛББСС) при НИИ Биофизики и медицинской кибернетики (НИИ БМК) за последние 10 лет разработан новый математический аппарат и созданы на его основе компьютерные программы, которые обеспечивают идентификацию полного синергизма или степени синергизма в различных БДС в рамках унифицированного формального подхода [32, 35, 36].
Если говорить о синергетике, «основа синергизма — это взаимоподдержка», т.е. следует полагать, что базовой задачей синергетики и клинической кибернетики является задача идентификации размерности к фазового пространства состояний и идентификации конкретных координат ХІ (і = 1,2,...., к) этого фазового пространства вместе с законами (руслами), которые описывают поведение таких «упорядоченных» ВСОЧ для каждой конкретной нозологической единицы [35]. Отметим, что этому служит вся европейская медицина, т.к. она постоянно уточняет и изучает диагностическую ценность каждого признака хІ5 а разрабатывая новые биомедицинские методы исследования заболеваний, порой и дополняют набор Xj новыми диагностическими признаками. Очевидно, если непрерывно измерять значения xj , то в пространстве состояний можно получить некоторый клубок, состоящий из одной нити. [35]. Эта нить образуется движением ВСОЧ в пространстве состояний внутри аттрактора. Такой клубок можно ограничить некоторыми m-мерньтм параллелепипедом, у которого можно измерить координаты и размеры граней, определить координаты центра, определить величину его объема и ряд других параметров, что и производилось в данной работе. Самое главное то, что измеряемые параметры параллелепипеда будут различны для здорового и больного человека [35].
Область m-мерного пространства, в котором будут находиться значения х, (область движения ВСОЧ в фазовом пространстве) будут называться аттрактором движения ВСОЧ. При развитии патологии будет наблюдаться определенное движение, как самого центра, так и изменение параметров аттрактора в фазовом пространстве состояний. Характер такого движения может быть различный, и именно он представляет особенности протекания того или иного заболевания для того или иного пациента [35,40].
Анализ параметров аттракторов движения вектора состояния организма беременных женщин разных возрастных групп до постановки им диагноза гестоз и с гестозом
Из этой таблиц следует, что и суммарный показатель асимметрии и общий объем VG аттрактора ВСОЧ в 3-й возрастной группе превышает таковые результаты сравнительно с 1-й возрастной группой.
Действительно сравнения расчетов параметров аттракторов ФСО беременных разных возрастных групп с диагнозом гестоз сводится к следующему: общий показатель асимметрии (расстояние в фазовом 14-ти мерном пространстве между статистическими и хаотическими центрами аттрактора) в 1-й возрастной группе Rx = 21.38, в III возрастной группе - R = 38.58, т.е. этот показатель выше на (38.58 - 21.38)х100 / 21.38 = 80.4%.
Одновременно общий объем параллелепипеда, внутри которого находится аттрактор движения ВСОЧ различен в этих двух возрастных группах: для женщин первой возрастной группы он меньше (Vi = 2.86x10 ) сравнительно со значениями 3-й возрастной группы, (V3 = 4.54х1013). Фактически в 3-й возрастной группе этот показатель выше почти в 2 раза. Это свидетельствует о том, что у беременных женщин старше 31 года имеется значительный разброс значений парасимпатических и других влияний.
Изучая показатели асимметрии (Asymmetry гХ) было установлено, что отличающим эти две группы явились показатели: Х4=0.5 в 3-й возрастной группе и Х4=0 в 1-й возрастной группе (содержание эритроцитов), Х9=0.07 и Х9=0.1 (билирубин) в 1-й и 3-й группах соответственно. А также Х10 и Х13, Х10=0.04 (общий белок) в 1-й групп, Х10=0.19 в 3-й группе, Х13=0.21 в 1-й группе и 0.04 в 3-й группе.
Методы идентификации параметров аттракторов ВСОЧ обеспечивают, фактически, параллельную процедуру с нейросетевой технологией. Таким образом, мы имеем примеры сравнения подобных методов для наиболее характерных случаев патологии беременности, сравнения нормы и патологии путем анализа различных состояний нейросети. Этот метод мы применяли в клинических исследованиях при оценке важности диагностических признаков гестозов у женщин в условиях северных регионов РФ.
Анализируя таблицы 5 и 5a, мы видим следующую картину. У беременных женщин 2-й возрастной группы общий показатель асимметрии (Rx - расстояние между геометрическим центром аттрактора и статистическим центром) до постановки им диагноза гестоз равен 21,52, а после постановки диагноза гестоз 25,22., т.е. этот показатель выше на (25.22 - 21.52)х100 / 21.52 = 17.2%. Объем m-мерного параллелепипеда, ограничивающего аттрактор, составляет: для женщин до постановки диагноза гестоз Vy = 1.89 -10 и с диагнозом гестоз он составляет Vx = 1.09-1014 , т.е. увеличен с диагнозом гестоз. Значимыми показателями асимметрии, которые отличают группы беременных женщин до постановки им диагноза гестоз и с гестозом явились: Х2, ХЗ, Х9, Х10, Х13 (таб. 5).
Используя разработанные нами и запатентованные программные продукты, мы определили расстояние между центрами двух аттракторов беременных женщин до постановки им диагноза гестоз и с диагнозом гестоз. В нашем случае оно равно 12.72.
Методом исключения отдельных признаков был выполнен системный синтез с помощью ЭВМ, который учитывает влияние Хх признака (в нашем случае это клинические и биохимические показатели крови) на величину Z (расстояние между центрами аттракторов). Было установлено, что более значительным является признак Z6 (СОЭ), так как при его исключении существенно изменяется расстояние и составляет Z6 = 7,06 т.е. снижается практически в 2 раза по сравнению с исходным (см. рис. За).
