Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Актуальность, эпидемиология, диагностика и лечение острого необструктивного пиелонефрита (литературный обзор) 12
1.1. Современное представление об актуальности и эпидемиологии острого пиелонефрита 12
1.2. Этиология, патогенез, диагностики и лечение острого пиелонефрита 14
1.3. Фототерапия 27
1.4. Биоритмы и хронотерапия 28
1.5. Использование нейросетевой модели прогнозирования в практической медицине 31
Результаты собственных исследований 32
Глава II. Материалы и методы исследования 32
2.1 Общая характеристика больных острым пиелонефритом и методы клинического обследования и лечения 32
2.1.1. Методы лабораторного исследования 44
2.1.2 Методы аппаратного и инструментального исследования 54
2.2. Статистическая обработка результатов исследования 58
2.3. Материалы программного обеспечения 60
2.4. Резюме 62
Глава III. Результаты клинических исследований пациентов с острым необструктивным пиелонефритом 64
3.1. Клиническая эффективность трех вариантов лечения острого необсруктивного пиелонефрита 64
3.2. Результаты оценки психоэмоционального статуса пациентов с острым необструктивным пиелонефритом с различными вариантами фототерапии в сравнении со стандартной схемой лечения острого необструктивного пиелонефрита 70
3.3. Результаты хронобиологического обследования пациентов с острым необструктивным пиелонефритом с различными вариантами фототерапии в сравнении со стандартной схемой лечения острого необструктивного пиелонефрита 74
3.4. Лабораторная эффективность трех вариантов лечения острого необсруктивного пиелонефрита 75
3.5. Сравнительный анализ результатов ультразвукового исследования и допплерографии сосудов почки лечения острого необструктивного пиелонефрита с различными вариантами фототерапии в сравнении со стандартной схемой лечения острого необструктивного пиелонефри 89
3.6. Резюме 103
Глава IV. Методика анализа и выбора индивидуальной тактики лечения острого серозного пиелонефрита на основе нейросетевого прогнозирования 104
4.1. Структура программы нейросетевого прогнозирования 104
4.2. Формальное описание нейросетевой модели выбора индивидуальной тактики лечения 103
4.3. Результаты практической апробации программного комплекса 106
4.4. Резюме 115
Заключение 116
Выводы 123
Практические рекомендации 124
Список сокращений 125
Список литературы 127
- Этиология, патогенез, диагностики и лечение острого пиелонефрита
- Клиническая эффективность трех вариантов лечения острого необсруктивного пиелонефрита
- Сравнительный анализ результатов ультразвукового исследования и допплерографии сосудов почки лечения острого необструктивного пиелонефрита с различными вариантами фототерапии в сравнении со стандартной схемой лечения острого необструктивного пиелонефри
- Результаты практической апробации программного комплекса
Этиология, патогенез, диагностики и лечение острого пиелонефрита
Различают острый и хронический, первичный (необструктивный) и вторичный (обструктивный) пиелонефрит. В 20 % случаев, диагностируется первичный пиелонефрит. В зависимости от состояния мочевых путей и наличия сопутствующих заболеваний пиелонефрит разделяют на две формы: неосложненный (развивается в здоровой почке без нарушения уродинамики) и осложненный (развивается на фоне заболевания почки, аномалии развития или нарушения уродинамики) (И.И. Девевянко, 2003; Т.С. Перепанова, П.Л. Хазан, 2010; Н.А. Лопаткин, 2012).
По литературным данным, двусторонний инфекционновоспалительный процесс почек встречается у 13 % - 33,4 % больных острым пиелонефритом (Y.J. Lee, S. Cho, S.R. Kim, 2014).
ИМВП в 70 % наблюдаются у женщин в наиболее трудоспособном возрасте (от 26 до 44 лет) с отсутствующими структурными и функциональными нарушениями мочевыделительной системы, болезней почек, в связи с анатомическими особенностями (широкая и короткая уретра расположена в непосредственной близости с влагалищем и прямой кишкой (Т.С. Перепанова, 2015).
В этиологии пиелонефрита ведущим является бактериальный фактор (О.Л. Тиктинский, 1996; М.И. Коган, 2017), однако специфического возбудителя не существует (Н.А. Лопаткин и др., 2002, Л.А. Синякова, 2014), его могут вызывать бактерии, вирусы, грибы (И.И. Деревянко, 2003). После внедрения микробиологических методов исследования в клинику была установлена зависимость пиелонефрита от патогенных микробов. В дальнейшем известные ученые В.И. Земблинов, 1883 и К.Я. Степанов, 1899 создавали эксперементальную модель пиелонефрита, путем введения в кровь подопытным животным бактериальных культур (Ю.М. Гончарова, 2012). В 95 % пиелонефрит - моноинфекция, то есть вызванная единственным возбудителем и в 90 % случаев причиной болезни является грамотрицательная микрофлора. Однако нередко встречается и микстинфекция (К.Л. Локшин, Ю.Г. Аляев, 2011; П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, Н.А. Григорьева, 2014; М.И. Коган и др., 2016; Hooton T.M., Stamm W.E., 1997).
Наиболее значимыми возбудителями острого пиелонефрита являются: E. Coli - 78,9 %, Proteus spp. - 4,9 %, Enterobacter spp. - 5,9 %, Staphylococcus spp. - 2,5 %, Enterococcus faecalis - 4,6 % («ДАРМИС», 2011; Л.А. Синякова, 2016, 2017; П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, З.К. Гаджиева, 2014).
В настоящее время выделяют 3 пути проникновения инфекции в почку: 1) уриногенный (развивается в результате ретроградного распространения бактерий из воспаленного мочевого пузыря по мочеточнику в лоханку и почечную паренхиму); 2) восходящий по стенке мочеточника (инфицированию способствуют эндотоксин и адгезивные свойства бактерий, рефлюксы, нарушение уродинамики); 3) гематогенный путь (вторично инфицируется из очагов воспаления, таких как фурункул, кариес, тонзиллит и т.д.; встречается реже, чем все остальные (О.Л. Тиктинский, С.Н. Калинина, 1996; Н.А. Лопаткин и др., 1995, 2002, 2012; П.И. Раснер и др, 2016).
Особенностью патогенеза серозного пиелонефрита является выраженность интерстициального отека почечной ткани, включающая ишемические и гипоксические процессы в органе (В.В. Чугаев, 2008; И.И. Рязанцева, М.Б. Шабат, О.В. Караштина, 2016).
Начальная стадия заболевания - интерстициальный серозный пиелонефрит, который не сопровождается деструкцией почечной ткани. Почка при этой стадии заболевания полнокровна и напряжена вследствие патологического венозного полнокровия, увеличена в размерах за счет лимфостаза и отека межуточной ткани (С.Х. Аль-Шукри, В.Н. Ткачук, 2012). Нарушение микроциркуляции в почке проявляется в виде стазов в капиллярах, образования тромбов в венозных сосудах и нарушения проницаемости стенок сосудов, что способствует размножению инфекции в интерстициальной ткани почки (Н.А. Лопаткин, 1995; С.И. Рябов, 2013). Лимфостаз в почке приводит к лимфатическим рефлюксам, а затем к венозному стазу в почечной паренхиме и к пиеловенозным рефрюксам (О.Л. Тиктинский, С.Н. Калинина,1996;).
Расстройства микроциркуляции способствуют развитию гипоксии и метаболического ацидоза тканей почки, что приводит к нарушению обменных процессов, накоплению и проникновению в кровь протеолитических ферментов и биологически активных веществ, образующихся в результате гибели лейкоцитов и тучных клеток при разрушении бактерий (И.Н. Лейдерман, 1999; В.М. Мирошников, 2004; В. С. Савельева, Б. Р. Гельфанда, 2006; В.В. Иващенко, 2012; Н.Х. Бобиева, С.Х. Гадоев, Д.М. Хокимов, 2015). Поступая в кровь, биологически активные вещества приводят к альтерации эндотелия сосудистой стенки, активации адгезии и агрегации форменных элементов крови и, как следствие, тромбообразованию в микрососудистом русле, депонированию крови и гемоконцентрацию в зоне воспаления (В.Ф. Киричук и др., 1998; Н.А. Лопаткин и др., 2002). Изменения в микроциркуляции влекут за собой снижение поддержания адекватного уровня биохимических реакций в клетках и тканях организма.
При остром пиелонефрите наблюдается подавление гуморального и клеточного факторов иммунитета, неспецифической резистентности, что способствует активации воспалительного процесса, развитию осложнений, снижению или отсутствию клинического эффекта от проводимой терапии (Н.А. Пекарева, А.В. Чупрова, С.А. Лоскутова, 2008; В.В. Иващенко и др., 2012, 2013; В.И. Кирилов, Н.А. Богданова, С.Ю. Никитина, 2016).
При диагностики острого пиелонефрита необходимо тщательно подойти к сбору анамнеза. Нужно установить время заболевания и длительность воспалительного процесса (Л.Е. Белый, 2011; Н.А. Лопаткин, 2012; П.В. Глыбочко, Ю.Г. Аляев, Н.А. Григорьева, 2014).
В анамнезе больных острым пиелонефритом имеются данные о только, что перенесенном общем инфекционном заболевании (грипп, ОРВИ) или на наличие очага хронической инфекции, таких как хронический тонзиллит, гайморит, аднексит (О.Л. Тиктинский, С.Н. Калинина,1996; М.И. Коган, 2013; Л.А. Синякова, 2014).
Жалобы больных и особенности клинических симптомов пиелонефрита зависят от длительности заболевания, морфологических изменений в почке, возрастам и сопутствующих соматических заболеваний (П.И. Раснер и др., 2016).
Для острого пиелонефрита характерно острое начало заболевания, сопровождающееся высокой температурой тела до 39-40С, наличием потрясающих ознобов на пике лихорадки и общим тяжелым состоянием больного. Наблюдаются признаки интоксикации в виде тахикардии с обильным потоотделением, тошнотой, сухостью во рту, головной болью, миалгией, общей слабостью, жаждой, отсутствием аппетита (Аль-Шукри, В.Н. Ткачук, 2012; Zissin R., Apter S., Yaffe D. et al., 2001).
Боли в пояснице могут быть как односторонними (70 %), так и двусторонними (30 %) (Н.А. Лопаткин, 2012). Болезненность в поясничной области бывает весьма выраженной, проявляется даже при слабой пальпации в реберно-позвоночном углу и усиливается при ходьбе, движении, глубоком вдохе.
В некоторых случаях, чаще у женщин, заболевание начинается с острого цистита (учащенное и болезненное мочеиспускание, боли в области мочевого пузыря, терминальная гематурия) (Е.М. Шилов, 2007; Т.С. Перепанова, Е.М. Волкова, 2015).
Клинический диагноз острого пиелонефрита устанавливается на основании жалоб, данных физикального осмотра, общего анализа крови и мочи, бактериального посева мочи и инструментального обследования (Ю.Г. Аляев и др., 2016; Hooton T.M., Stamm W.E.,1997).
Лабораторное исследование мочи позволяет выявить лейкоцитурию (И.И. Миронова, Л.А. Романова, 2002). Лейкоцитурией считается повышение количества лейкоцитов более 10 в поле зрения в общем анализе мочи или более 4 103/л при количественном анализе мочи по А.З. Нечипоренко (М.М. Батюшин, Д.Г. Пасечник, Л.А. Дударева, 2012; М.И. Коган, 2014).
Посев мочи необходимо проводить не только для определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам до назначения лечения, но и для коррекции антибиотикотерапии в процессе лечения (А.З. Винаров, К.Л. Локшин, 2013; Ю.Г. Аляев, Н.А. Григорьева, 2014; Л.А. Синякова, 2016; Wein A., 2007).
Широко используется в урологии ультразвуковое исследование почек, которое является безопасным неинвазивным методом диагностики пиелонефрита, с возможностью многократного повторения для мониторинга эффективности лечения больных (Н.В. Пилипенко, В.А. Назаренко, 1993; Н.С. Игнашин, 1997; А.В. Амосов, Г.Е. Крупинов, Н. И. Аль Агбар, 2000; Г.Е. Труфанова, В.В. Рязанова, 2016, С. В. Капустин и др., 2017; Zissin R., Apter S., Yaffe D. et al., 2001).
Клиническая эффективность трех вариантов лечения острого необсруктивного пиелонефрита
Как представлено в главе 2, пациенты с острым пиелонефритом были распределены на 3 группы:
- 1 группа (n=30) - пациенты, у которых применялась стандартная терапия острого пиелонефрита;
- 2 группа (n=30) - пациенты, у которых использовалась стандартная терапия в сочетании с фототерапией в минимальные пики активности организма;
- 3 группа (n=30) - пациенты, у которых проводилась стандартная терапия с фототерапией в максимальные пики активности организма.
Для определения эффективности проводимых видов терапий необходимо проследить динамику клинических, лабораторных и инструментальных параметров, характерных для острого воспалительного процесса на 5 и 10 сутки.
Как описывалось выше (глава 2), группы пациентов были однородны и не имели достоверных различий между собой.
К пятым суткам терапии острого необструктивного пиелонефрита в группах наблюдения была отмечена регрессия жалоб и клинической симптоматики.
В 1 группе боль исчезла в поясничной области и болезненность при пальпации со стороны пораженной почки у 83,3 %, озноб у 96,7 %, дизурия у 92,4 %, слабость - 56,7 %, тошнота у 79,8 % (рис. 3.1.1.).
Во 2 группе на 5-е сутки исчезла боль в поясничной области у 93 % и болезненность при пальпации у 90 % больных, слабость у 60 %, тошнота у 81,7 %, озноб и дизурия купировались (рис. 3.1.2.).
В 3 группе на 5-е сутки исчезла болезненность при пальпации, озноб и дизурия, прошла боль в поясничной области у 96,5 %, слабость у 68,9 %, тошнота у 81,7 %. (рис. 3.1.3.).
При сравнении групп между собой после проводимой терапии на 5-е сутки показатели клинической эффективности, которые оценивали по регрессии симптомов, в 3 группе значительно превосходили аналогичные у больных 2 и 1 групп.
На пятые сутки гипертермия тела в группах наблюдения имела разную по выраженности положительную динамику (табл. 3.1.1 - 3.1.2). Так, в 1 группе нормализация температуры тела произошла у 7 (23,3 %), субфебрилитет сохранился у 15 (50 %) пациенток, от 37,6С до 38,0С у 8 (26,7 %), свыше 38,0С не отмечалась.
Во 2 группе нормализация температуры тела произошла у 8 (26,7 %), субфебрилитет сохранился у 19 (63,3 %) пациенток, от 37,6С до 38,0С оставалась без динамики у 3 (10 %), свыше 38,0С не отмечалась.
В 3 группе нормализация температуры тела произошла у 12 (40 %) пациенток, субфебрилитет сохранялся у 17 (56,7 %), от 37,6С до 38,0С у 1 (3,3 %), свыше 38,0С не отмечалась.
Клиническая эффективность жалоб и гипертермии тела на 5-е сутки терапии острого пиелонефрита у больных 3 группы была более выражена, чем у остальных групп. Во 2 группе регрессия симптомов превосходила 1 группу на те же сутки наблюдения.
Далее эффективность терапии острого необструктивного пиелонефрита в группах оценивали на 10 сутки. В 1 группе полностью исчезли жалобы на боль в проекции почки, болезненность при пальпации со стороны пораженной почки, озноб, дизурия и ощущение тошноты, но слабость сохранилась у 3,3 % (рис. 3.1.1).
Во 2 и 3 группах, где применялась фототерапия, к 10 суткам все симптомы полностью исчезли (рис. 3.1.2, 3.1.3).
Исходя из приведенных показателей клинической эффективности терапии острого необструктивного пиелонефрита, у пациентов в 3 группе регрессия симптомов заболевания была более активна, чем аналогичная у пациентов во 2 и 1 групп. Пациенты 2 группы имели более выраженную тенденцию к купированию воспалительного процесса, чем больные в 1 группе, что позволяет сделать вывод о недостаточности стандартных схем лечения данного заболевания и эффективности метода фототерапии при данной нозологии.
К 10 суткам нормализовалась температура тела во всех группах (табл. 3.1.4 -3.1.6).
Анализируя динамику гипертермии тела в группах, была выявлена выраженная тенденции к нормализации уже к 5 суткам в 3 группе у 40 % в отличие от 2 группы, где было 26,7 %, а в 1 группе у 23,3 %. Гипертермия тела от 37,6С до 38,0С на 5 сутки в 3 группе составила всего 3,3 %, в то время как во 2 группе - 10 %, а в 1 группе - 26,7 %. Таким образом, 3 группа показала лучший результат, чем остальные группы исследования, а 2 группа опережала 1 группу.
Сравнительный анализ результатов ультразвукового исследования и допплерографии сосудов почки лечения острого необструктивного пиелонефрита с различными вариантами фототерапии в сравнении со стандартной схемой лечения острого необструктивного пиелонефри
При анализе параметров УЗИ длины почки (рис. 3.5.1.), ширины почки (рис. 3.5.2.), толщины почки (рис. 3.5.3.) в течение терапии острого необструктивного пиелонефрита на 5-е и 10-е сутки отмечена нормализация данных показателей во всех группах. Статистически достоверных различий между группами не было выявлено.
При анализе параметра толщины паренхимы почки по данным УЗИ отмечено статистически достоверная тенденция к снижению среднего показателя. Так, у пациентов в 1 группе снизился данный параметр с 22,13±0,28 мм. до 21,04±0,2 мм., во 2 группе с 22,26±0,75 мм. до 20,08±0,69 мм., в 3 группе с 22,76±0,36 мм. до 19,88±0,21 мм. В 3 группе параметр толщины паренхимы почки на 5-е сутки статистически достиг нормы. Сравнительный анализ выявил на 5-е сутки достоверные различия между 1 группой и группами, где использовалась фототерапия (рис.3.4.9).
В процессе терапии к 10 суткам произошла статистическая нормализация параметра толщины паренхимы почки 1 группе, где средней показатель составил 19,03±1,06 мм. Достоверно значимое снижение данного показателя было в 3 группе (18,91±0,7 мм). Средний показатель во 2 группе 18,87±1,12 мм. Достоверных различий между группами не было выявлено (рис. 3.5.4).
Анализируя полученные данные параметра толщины паренхимы почки, можно сделать вывод, что в 3 группе нормализация данного параметра происходила активнее и уже на 5 сутки была в пределах нормы, в отличие от 1 и 2 групп.
При анализе показателей допплерографии сосудов почки на 5-е сутки отмечено статистически достоверное снижение параметров PI на СА, где средний показатель составил во 2 группе 1,34±0,025 и в 3 группе 1,32±0,023, но еще сохранялись значимые отличия от здоровой почки. Наблюдались достоверные различия на 5-е сутки между 1 группой и группами, где применялась фототерапия (рис. 3.5.7).
К 10 суткам произошла статистически достоверная нормализация PI на СА 1,0±0,42 во 2 группе и 0,94±0,019 в 3 группе. При сравнительном анализе были статистические отличия между группами на 10-е сутки (табл. 3.5.2) .
В течение проводимой терапии на 5-е сутки отмечено статистическое снижение параметра PI на МДА до 1,30±0,013 в 3 группе. Сохранялись значимые отличия от показателей нормы во всех группах наблюдения. При сравнении групп между собой обнаружены достоверные различия PI на МДА. Так, показатели в 3 группе различались с 1 и 2 группами, а параметры 2 группы 1,35±0,021 от 1 группы 1,36±0,016 (рис. 3.5.8).
На 10 сутки терапии отмечалась статистически выраженная положительная динамика PI на МДА, которая заключалась нормализации данного параметра во всех группах. При сравнительном анализе групп между собой отмечены достоверные отличия. В 3 группе средний показатель составлял 0,92±0,016, во 2 группе 0,97±0,023 и в 1 группе 1,1±0,051(табл. 3.5.2).
На 5-е сутки терапии было зафиксировано статистически значимое снижение параметров PI на АП, и средний показатель составил во 2 группе 1,35±0,018, в 3 группе 1,32±0,031. При сравнении обнаружились достоверные различия PI на АП между группами (рис. 3.5.9).
На 10-е сутки произошла статистическая нормализация PI на АП, где средний показатель составил в 1 группе 0,97±0,012, во 2 группе 0,94±0,023, в 3 группе 0,86±0,021. При сравнении групп между собой на 10-е сутки отмечены статистические отличия. Так, показатель в 3 группе отличался от 1 группы и 2 группы. Параметры PI на АП во всех группах на 10-е сутки не имели достоверных различий от здоровой почки (табл. 3.5.2).
На 5-е сутки было статистическое снижение параметров IR на СА во 2 группе от 0,75±0,025 до 0,72±0,016 и в 3 группе от 0,78±0,026 до 0,65±0,017. IR на СА не достиг параметров здоровой почки. В сравнении групп между собой отмечены достоверные различия IR на СА. Так, в 3 группе данный показатель отличался от 1 группы, где среднее значение составляло 0,75 ±0,028 и 2 группы. Вторая группа отличалась от 1 группы (рис. 3.5.10).
К 10 суткам наблюдалось достоверное снижение параметра IR на СА, где средний показатель составил в 1 группе 0,69±0,018, во 2 группе 0,66±0,027 и в 3 группе 0,65±0,017. При анализе групп между собой отмечены статистически достоверные различия. Третья группа отличались от 1 группы и 2 группы, а 2 группа от 1 группы. Параметры IR на СА на 10-е сутки статистически достоверно достигли нормы в 3 группе (табл. 3.5.3) .
При анализе параметров IR на МДА к 5 суткам наблюдалось статистическое снижение в 1 группе с 0,79±0,017 до 0,78 ±0,018 и в 3 группе с 0,78 ±0,026 до 0,73±0,015, но сохранялось значимое отличие от здоровой почки. Имелись достоверные различия между группами на 5-е сутки. Третья группа отличалась 2 группы и 1 группы (рис. 3.5.11).
К 10 суткам терапии острого пиелонефрита отмечено достоверное снижение с момента госпитализации IR на МДА в 1 группе до 0,7±0,016, во 2 группе до 0,65±0,014 и в 3 группе до 0,6±0019. IR на МДА достоверно достигли пределов нормы во 2 и 3 группах. При анализе групп между собой отмечены достоверные различия. Показатели в 3 группе отличались от 1 группы и 2 группы, а параметры во 2 группе отличались от 1 группы (табл. 3.5.3) .
На 5-е сутки наблюдения была статистически достоверная тенденция к нормализации параметров IR на АП, где средний показатель в 1 группе составил 0,76±0,015, во 2 группе 0,75±0,021, в 3 группе 0,73±0,04. Но сохранялись значимые отличия от показателей здоровой почки во всех группах.
При сравнении групп между собой были достоверные отличия между 1 группой и группами, где применялась фототерапия, а также между 2 группой и 3 группой.
К 10 суткам выявлена статистически достоверная нормализация параметров IR на АП во всех группах. Наблюдались достоверные отличия между 3 группой и 1 группой, между 3 группой и 2 группой, между 2 группой и 1 группой (табл. 3.5.3).
Результаты практической апробации программного комплекса
Повышение качества лечения больных острым необструктивным пиелонефритом связано с необходимостью выбора наиболее эффективной тактики лечения. При этом изменение тактики лечения может быть обусловлено либо ухудшением состояния пациента, либо недостаточной эффективностью консервативной терапии. Разработанная программа позволяет осуществить выбор наиболее качественной терапии в зависимости от индивидуального состояния пациента как в начале, так и в процессе лечения. Методика выбора тактики лечения с использованием разработанной программы включает следующие этапы:
- формирование нескольких вариантов моделей нейронной сети, количество которых соответствует количеству возможных тактик лечения;
- обучение каждой из нейросетевых моделей с использованием обучающих выборок с результатами лечения по каждой методике методом обратного распространения ошибки;
- прогнозирование динамики физиологических параметров на основе каждого варианта модели нейронной сети;
- выбор наилучшего варианта прогноза и лучшей индивидуальной тактики лечения.
В качестве модели нейронной сети предлагается многослойный перцептрон.
Искусственная нейронная сеть - это система соединённых и взаимодействующих между собой простых нейронов. Нейроны в сети одного слоя соединяются каждый с каждым нейроном соседнего слоя, и такая сеть является полносвязной. Каждый искусственный нейрон состоит из входов, синапсов, сумматора, аксона и выхода.
Пусть на входы нейрона поступают значения x1, x2, ... xn, где n - количество входов нейрона.
Синапсы характеризуются пропускной способностью каналов, а именно коэффициентами w1, w2, ... wn.
Состояние нейрона на выходе сумматора определяется формулой:
Затем состояние аксона определяется значением активационной функцией, то есть значение выхода есть зависимость от сумматора:
При уменьшении а график сигмоида становится более пологим, а при а=0 сигмоид вырождается в горизонтальную линию на уровне 0,5. При увеличении a сигмоид приближается к функции единичного скачка. То есть можно утверждать, что при определённых значениях сумматора нейрон либо тормозится, либо возбуждается.
Для успешного прогнозирования нейронная сеть должна быть обучена. Под обучением понимается процесс адаптации сети к предъявляемым эталонным образцам путем модификации весовых коэффициентов связей между нейронами, то есть решается многопараметрическая задача нелинейной оптимизации.
Для обучения нейронной сети с успехом используется модифицированный метод градиентного спуска - метод обратного распространения ошибки. Данный вид обучения требует дифференцируемости активационной (передаточной) функции нейрона, чему соответствует сигмоид. Сети предъявляются входные данные как набор параметров, а в качестве выходных - следующий набор. Таким образом, обученная нейронная сеть будет способна спрогнозировать следующий набор.
В результате контроля текущего состояния пациента искусственная нейронная сеть формирует прогноз наборов контролируемых параметров.
В качестве возможных вариантов тактик лечения в работе рассмотрены: классическое медикаментозное лечение, лечение в минимальные и максимальные пики психоэмоциональной и физиологической активности организма с фототерапией.
В качестве показателей состояния пациентов использовано 36 основных показателей. Количество входов и количество выходов нейронной сети равно количеству данных показателей.
В ходе обучения использовались нормированные значения показателей состояния пациентов, которые проходили лечение с использованием указанных выше тактик.
Для получения рекомендаций по выбору наиболее эффективной тактики терапии лечащий врач вводит текущие показатели состояния пациента, который проходит лечение в соответствии с конкретной тактикой. Значения данных показателей нормируются и подаются на вход всех трёх вариантов моделей. Каждая модель, соответствующая данной тактике лечения, формирует на выходе спрогнозированные значения физиологических параметров.
Затем с использованием метода анализа иерархий на основе метода парных сравнений Саати программа определяет приоритет по каждой тактике лечения. Таким образом, формируется окончательный результат на базе экспертной оценки парного сравнения значимости соответствующих параметров.