Автореферат и диссертация по медицине (14.03.11) на тему:Биоинфорационный подход в диагностике и оценке эффективности использования методов восстановительной медицины

484ЬЭ4#

.......3

Еськов Валерий Валериевич

БИОИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОДХОД В ДИАГНОСТИКЕ И ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДОВ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ

14j03.11

Восстановительная медицина, спортивная медицина, лечебная физкультура, курортология и физиотерапия

Автореферат диссертации на соисканиеучедой степени кандидата медицинских нгу к

1 9 МАЙ 2011

Москва-2011

4846947

Работа выполнена в НИИ Биофизики и медицинской кибернетики при ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа -Югры»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Пятин Василий Фёдорович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор медицинских наук, профессор Агасаров Лев Георгиевич

доктор медицинских наук, профессор Куиеев Владимир Георгиевич

Первый Московский Государственный Медицинский Университет им. И.М. Сеченова, г. Москва

Защита состоится «25» мая 2011 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.001.02 при ФГУ «Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники» по адресу: 129301, Москва, ул. Касаткина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Всероссийский научно-исследовательский испытательный институт медицинской техники» по адресу: 129301, Москва, ул. Касаткина, 3.

Автореферат разослан г.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Т.Н. Цыганова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Восстановительная медицина (ВМ) базируется на ннтсгративных (системных) подходах, т.к. довольно часто ее объектами являются системы органов или функциональные системы организма (ФСО) человека. Именно на системный подход и на необходимость разработки системных методов в медицине в целом, в том числе и в восстановительной медицине, указывал в своих работах П.К. Анохин (1966-1976). В настоящее время усилиями научных школ К.В. Судакова (1971-2011) и В.Г. Зилова (19762011) в области разработки системных методов изучения процессов саногенеза и патогенеза получены наиболее существенные результаты в области ВМ. Особенно они значимы в области интегративной медицины при её использовании для изучения механизмов и эффектов лечебного действия различных новых методов восстановительной медицины (В.Г. Зилов, A.A. Хадарцев, 1991-2011, Агасаров Л.Г., 1990-2011).

Однако, системный подход в ВМ сейчас настоятельно требует разработки новых кибернетических методов, базирующихся па новой синергетической парадигме, которая включает в себя системный анализ и синтез. Последний базируется на методах идентификации параметров порядка - наиболее значимых диагностических признаков. В ВМ эффекты самоорганизации играют наиболее важную роль при применении физиотерапии и лечебной физкультуры. Именно эти эффекты и явились предметом изучения в настоящей работе в рамках синергетического подхода, который позволил количественно определять степень синергизма (или асинергизма) изучаемых ФСО человека, проживающего в природно-климатических условиях северных территорий России.

Использование кибернетических подходов продвинуло и обогатило формализованное, абстрактное описание медико-биологических процессов, позволило разработать некоторые общие, в методическом и теоретическом плане, направления, которые по-новому могут представлять состояние нормы или патологии организма человека в рамках многомерных фазовых пространств состояний (Филатова O.E., Хадарцев A.A., 1996-2011).

Изучение особенностей перехода от состояния нормы к патологическому состоянию организма человека с позиций классической медицины именно в условиях высоких северных широт РФ представляет принципиально новую научную проблему для ВМ и медицины в целом, а использование методов системного анализа позволяет по-новому взглянуть на решение этой важной медицинской проблемы. В настоящем исследовании сделаны определенные усилия по решению этой проблемы на примере организма человека, находящегося в условиях воздействия методов восстановительной медицины: кинезитерапии, физиотерапевтического и биомеханического воздействий. В условиях Югры с позиций системного анализа и синтеза решение этих прикладных задач является актуальным направлением развития восстановительной и интегральной медицины, а разработка новых

кибернетических методов открывает широкие перспективы для дальнейшего внедрения ВМ в медицинскую практику.

Цель исследования: разработка новых системных методов анализа данных и методов представления медицинской информации, а также их апробация в диагностике и оценке эффективности лечебных мероприятий при применении методов восстановительной медицины на севере России.

Задачи исследования:

1. Разработать метод многомерного фазового пространства, создать программный продукт для ЭВМ и внедрить его в диагностику процессов саногенеза и патогенеза в условиях использования методов восстановительной медицины.

2. Разработать новые методы и программы для ЭВМ по идентификации наиболее важных диагностических признаков при применении физиотерапии и кинезитерапии в условиях Югры.

3. Рассчитать матрицы межаттракторных расстояний при кинезитерапии и оценить их диагностическую значимость в разные периоды лечения.

4. Идентифицировать матрицы межаттракторных расстояний при физиотерапевтическом лечении больных с остеохондрозом и гипертонической болезнью для дифференциальной диагностики влияния методов реабилитации на восстановление функций организма пациентов.

5. Апробировать алгоритм расчета степени асинергизма в кардио-респираторной системе человека для количественной оценки возрастных адаптационных возможностей жителей Югры, находящихся в условиях резкого изменения метеорологических параметров среды.

Научная новизна работы:

1. Разработан и зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам алгоритм и программа для ЭВМ кластерного анализа вектора состояния биологических систем.

2. Разработан и апробирован в клинике алгоритм, обеспечивающий идентификацию наиболее важных диагностических признаков в восстановительной медицине.

3. Выявлены существенные различия в параметрах квазиатгракторов мужского и женского населения Югры в условиях физиотерапевтических воздействий при остеохондрозе и гипертонической болезни.

4. Установлены существенные количественные различия параметров матриц межаттракторных расстояний при лечении остеохондроза и гипертонической болезни методами восстановительной медицины.

5. Получены новые данные по величинам межаттракторных расстояний до и после воздействий методами кинезитерапии в двух группах больных с цереброваскулярной

патологией: в начальной фазе реабилитации и завершающей фазе (через 1 месяц), которые количественно характеризуют процесс перехода от патогенеза к саногенезу (выздоровлению).

6. Впервые получены значения коэффициентов асинергизма в системе регуляции сердечнососудистой системы организма человека на Севере при резких перепадах температуры воздуха, что обеспечивает оценку адаптационных процессов организма человека в зависимости от возраста.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Сравнение методов системного анализа и синтеза выявило эффективность использования алгоритма покластерного расчёта параметров квазиаттракторов вектора состояния организма пациентов разных групп в фазовом пространстве состояний.

2. Показаны существенные различия в параметрах квазиаттракторов движения вектора состояния организма человека для групп больных с учетом пола в условиях применения физиотерапевтических реабилитационных мероприятий и идентифицированы наиболее значимые диагностические признаки для этих групп.

3. В условиях воздействия методов кинезитерапии установлен характер их влияния на числовые характеристики квазиаттракторов вектора состояния организма больных разных групп, что позволяет идентифицировать наиболее важные диагностические признаки, т.е. параметры порядка.

4. Получены количественные характеристики параметров межатгракторных расстояний движения вектора состояния организма больных разных групп в условиях применения физиотерапевтических и кинезитерапевтических методов восстановительной медицины, что обеспечивает оценку эффективности этих методов при неинфекционных заболеваниях, а также позволяет корректировать программу реабилитационных мероприятий.

5. Метод оценки коэффициента асинергизма целесообразно использовать при скрининговых исследованиях адаптационных возможностей человека, проживающего в условиях северных территория России.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Для оценки характера влияния процедур кинезитерапии в разные периоды лечения целесообразно использовать расчеты межаттракторных расстояний при внутрикластерных (у группы больных с одной нозологией или в группе с учетом пола) или межкластерных сравнениях, что обеспечивает адекватную оценку эффективности проведения курса кинезитерапии.

2. Для оценки эффективности проведения управляющих физиотерапевтических воздействий на больных с остеохондрозом и гипертонической болезнью целесообразно производить расчет как параметров квазиатгракторов, так и межаттракторных расстояний, т.к. эти

числовые характеристики выявляют половые особенности развития этих заболеваний в условиях применения методов восстановительной медицины. 3. Специалистам в области восстановительной медицины, работающим в природно-климатических условиях северных территорий России, целесообразно для учета и коррекции реабилитационных мероприятий определять степень развития асинергизма в регуляции сердечно-сосудистой системы больных при резких изменениях метеорологических параметров среды, т.к. коэффициент асинергизма представляет характер развития дезадаптационных процессов.

Декларация личного участия автора заключается в получении первичных материалов при обследовании пациентов в условиях клиники с определенными видами заболеваний, а также в анализе полученных результатов. С непосредственным участием автора разработаны и запатентованы новые способы, алгоритмы и программы для ЭВМ, с помощью которых исследованы закономерности изменения параметров квазиаттракторов поведения вектора состояния организма больных (с диагнозом острое нарушение мозгового кровообращения, остеохондроз, гипертоническая болезнь), а также проведении количественной оценки степени синергизма в биологической динамической системе на примере поведения ФСО здоровых людей в условиях действия неблагоприятных факторов среды обитания.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международном симпозиуме "Эколого - физиологические проблемы адаптации" (Москва, Россия, 2003), международной конференции "International conference on modeling and simulation" (Валлодолид, Испания, 2004), международной конференции "Progress in Neuroscience for Medicine and Psychology" (Судак, Украина, 200В), международной конференции "Conference of the Eastern Mediterranean Region of the International Biometrie Society" (Стамбул, Турция, 2009).

Внедрение результатов исследования в практику. Разработанные методы и программы для ЭВМ на базе многомерных фазовых пространств, а также методы идентификации коэффициента асинергизма внедрены в ГОУ ВПО «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия» (г. Ханты-Мансийск), в НИИ «Новых медицинских технологий» (г. Тула), в НУЗ «Сургутская отделенческая больница на станции Сургут ОАО «РЖД» (г. Сургут), о чём свидетельствуют акты внедрения. Результаты исследования используются в подготовке студентов Биологического факультета и Медицинского института ГОУ ВПО «Сургутского государственного университета Ханты-Мансийского автономного округа — Югры», в проведении лабораторно-практических занятий по дисциплинам "Биофизика", "Функциональные системы организма человека на Севере", "Клиническая кибернетика".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 3 объекта интеллектуальной собственности (один способ и 2 программы для ЭВМ), 4 статьи в журналах

из перечня, рекомендованного ВАК, 7 статей в материалах конференций и региональных журналах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 132 страшщах машинописного текста и состоит из "Введения", в котором обосновывается актуальность использования метода многомерных фазовых пространств в диагностике и лечении пациентов в разные периоды реабилитации; 1-й главы "Системный характер влияния лечебных воздействий методами восстановительной медицины на организм человека", представляющей обзор литературных данных по рассматриваемой проблеме; 2-й главы " Объект и методы системного синергетического подхода в авторских исследованиях", представляющей объект исследования, общие традиционные и оригинальные авторские методы, применяемые в настоящей работе; 3-й главы "Результаты исследований и их обсуждение", посвященной исследованию и внедрешпо новых биоинформацнонных методов анализа для изучения восстановительных процессов в организме человека при использовании подходов на базе восстановительной медицины; "Выводов"; "Приложений". Библиографический указатель содержит 175 наименований работ, из которых 122 на русском языке и 53 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 18 таблицами и 14 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты и методы исследования. Дизайн исследования включал три кластера исследований. В первый кластер вошли исследования группа пациентов с цереброваскулярной патологией (ЦВП) в условиях кинезитерапии (54 человека). Второй кластер посвящен изучению параметров функций организма пациентов, образующих 4 группы и находящихся в условиях физиотерапевтических воздействий (76 человек). В третий кластер вошли исследования 2-х групп обследуемых без жалоб на состояние здоровья (1-я группа -15 человек в возрасте 14-16 лет; 2-я группа - 16 человек в возрасте 38-41год) в условиях резкого перепада температура воздуха окружающей среды.

В рамках первого кластера исследований проводился сравнительный анализ восстановления двигательных функций у 54-х больных, перенесших инсульт до проведения реабилитационных мероприятий (комплексы лечебной гимнастики и механотерапии) и после них. Измерялись четыре координаты вектора состояния организма человека по параметрам вегетативной нервной системы (показатели активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, индекс напряженности по P.M. Баевскому, частота сердечных сокращений) и параметрам восстановления двигательных функций (тест шеепшинутной ходьбы, тест оценки силы верхних и нижних паретичных конечностей, индекс социальной адаптации Бартелла). Расчет параметров квазиаттракторов производился по программам для ЭВМ, зарегистрированным в Федеральном агентстве по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (свидетельства №2009616012 и №2009614364).

В рамках второго кластера исследований было обследовано 76 пациентов, получивших курс восстановительного физиотерапевтического лечения в отделении восстановительной медицины и реабилитации отделенческой больницы на ст. Сургут ОАО «РЖД РФ». Формирование групп пациентов для обследования проводилось по половому признаку и на основе имеющейся нозологии (гипертоническая болезнь (ГБ) и остеохондроз). Количество человек в каждой выборке составило 19 человек (всего 4-е группы). Для оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций кардио-респираторной системы человека, в частности, для оценки соотношения между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, использовался анализ вариабельности сердечного ритма. Обследование проводилось до и после курса физиотерапевтических восстановительных процедур с использованием аппаратно-программного комплекса «ЭЛОКС 01 М».

Использовались методы восстановительного лечения больных (составившие основную часть внешних управляющих воздействий) и различные лечебно-терапевтические (медикаментозные) методы. В частности, при гипертонической болезни применялись: магнитотерапия (аппарат «Алма», программа «АГ»), скипидарные ванны с «желтой эмульсией», обладающей гипотензивным действием, гипербарическая оксигенация, иглорефлексотерапия, аудиовизуальная вибротактильная музыкальная программа «Сенсориум», предназначенная для снятия психологического и эмоционального напряжения. При лечении остеохондроза использовались: ультразвуковая терапия (фонофорез с мазью "Карипаин"), дозированное подводное вытяжение позвоночника, подводный гидромассаж, магнитотерапия (аппарат «Алма», программа «Остеохондроз»), иглорефлексотерапия, лечебный массаж.

В первом и втором кластерах исследований использовался метод расчета матриц межаттракторных расстояний элементы которых рассчитывались особым образом. Каждый человек со своим набором признаков (компоненты вектора состояния организма данного человека (ВСОЧ)) задаётся некоторой точкой в фазовом пространстве состояний так, что группа испытуемых образует квазиаттрактор в фазовом пространстве состояний, а разные группы (из-за разных воздействий на них) образуют разные "облака" - квазиаттракторы в ФПС и расстояния (здесь к и / - номера групп обследуемых) между хаотическими или

стохастическими центрами этих разных квазиатгракторов формируют матрицу Т., которая задаёт все возможные расстояния между хаотическими или стохастическими центрами квазиаттракторов, описывающих состояние разных групп обследуемых до начала лечебного воздействия (нумеруются по вертикали, например в такой матрице Z) и после воздействия (нумеруются по горизонтали в матрице Z). Максимальные различия в расстояниях между хаотическими или стохастическими центрами квазиаттракторов движения ВСОЧ разных групп испытуемых (до и после определенного воздействия) соответствуют максимальной

эффективности лечебного мероприятия, а их уменьшение требует дополнительной их корректировки.

Получаемые данные по группе пациентов путём повторов измерений в виде набора т блоков данных (компартментов), где т - число измеряемых диагностических признаков, переносили в виде точек в т -мерное фазовое пространство состояний. Подобные расчеты реализуются для групповых сравнений, когда имеются несколько кластеров данных (каждый кластер для каждой группы обследуемых, или для каждого типа воздействий на группы обследуемых) и эти кластеры описываются своим вектором состояния организма человека,

к / к к к \Т

входящего в обследуемую к -ю группу в виде X = (Х1 ,х2,...,хт) , где 1 = 1,2.....т - номер

диагностического признака (параметра организма обследуемого), а к - номер кластера (помер группы испытуемых или номер конкретного воздействия, т.е. к = 1,2,...,р). Каждый

к т

квазиатграктор имеет свои параметры: объем к -го квазиаттрактора У* = /7 О*, хаотический

(х* +Хк )

центр к- го квазиаттрактора хк = (хкс,х^с,...,хктс)Т, где хкс =—'""" —(или координаты

к " 4

стохастического центра х,к где хк -значение величины диагностического признака

м т

для ] -го пациента по г -ой координате из кластера к обследуемых групп), и своё положение в фазовом пространстве состояний — ФПС. Все р объемов (к = 1,2,...,р) всех квазиаттракторов

(КА) образуют вектор объемов КА = , где р - число кластеров (групп

пациентов, видов лечебного воздействия или видов физических нагрузок), для которых (объемов КА) рассчитывается матрица расстояний 2 - \:к/ \к { х ^ между центрами

хаотических квазиаттракторов (между к- ми / -м квазиаттракторами в ФПС) по формуле :к/ = -х^)2 . Аналогично считается и матрица 2 расстояний между статистическими

(гипотеза неравномерного распределения) центрами (статистическими математическими

Полученные расстояния между центрами к -го и / -го КА или статистическими центрами (статистическими математическими ожиданиями) количественно представляет степень близости (или, наоборот, удаленности) этих 2-х сравниваемых квазиаттракторов в фазовом пространстве состояний, что является интегративной мерой оценки эффективности лечебного воздействия. Если 2к, даёт наибольшее расстояние между КА (или статистическими центрами при неравномерных распределениях) до и после лечения, например, для конкретного к -го

ожиданиями), т. е.

воздействия из общего набора р воздействий, действующих на приблизительно одинаковую группу испытуемых (пациентов с одинаковой нозологической единицей) при переборе всех /

(f = 1,2.....р) и кф f, то это к -ое воздействие считается наиболее эффективным из всех р

воздействий.

Также использовался блок новых методов, которые основаны на идентификации объема квазиаттрактора в фазовом пространстве первоначально для одного кластера и далее для другого, а затем поэтапного (поочередного) исключения из расчета отдельных компонент вектора состояния ФСО пациентов с одновременным анализом параметров квазиаттракторов и сравнением существенных или несущественных изменений в параметрах квазиаттракторов после такого исключения. Такая процедура расчёта основывается на следующем алгоритме. В ЭВМ поочередно вводятся исходные значения (компоненты ВСОЧ) в виде матриц A1 = р биосистемы, например параметры ФСО, по каждому из к кластеров (видов

болезни или группам людей). Получаем матрицу состояний для всех р кластеров в т-мерном фазовом пространстве. Причём в трёхмерной матрице А* /' - бегущий индекс компонент вектора (;' = l,...,m) х, a j- номер биообъекта (пациента, _/' = 1,...,я )• При этом номер кластера к тоже может изменяться (к = ],...,р). Иными словами элемент такой матрицы о* представляет к -й кластер ФСО, /' -й компонент ВСОЧ для j -го пациента (группы больных).

Далее производится поочередный расчет координат x'h = т.е. производится

i-i

идентификация стохастического центра (статистических математических ожиданий) квазиатгракторов, которые находятся путем вычисления среднего (/ п) арифметического

7=1

одноимённых координат точек, представляющих проекции конца вектора состояния ФСО на каждую из координатных осей, и для каждого из всех Р кластеров находится xki ~ xi(mir) + Dki/2, т.е. производится идентификация хаотического центра квазиаттракторов, где Dk, - ширина фазовой области квазиаттрактора (размер интервала изменения переменной х) в проекции на ;-ую координату. После исключения поочередно каждого из компонент вектора х, т.е. х, для одного и другого кластера одновременно и поочередно для всех / вычисляются вторые и далее i-e приближения параметра квазиаттракторов Rt = (г,1 - v,2)iv,1 ■

Таким образом, получаем R = (R„.....R т)Тзначений, т.е. вектор размерности т + 1, по

координатам которого можно определить уменьшилась или увеличилась относительная величина квазиатгракторов V при изменении размерности ФПС. При уменьшении размеров квазиаттракторов V, анализируются параметры системы и на основе их изменения делается

заключение о существенной (если параметры существенно меняются) или несущественной (параметры почти неизменны) значимости конкретного, каждого компонента ВСОЧ. Таким образом, предложены новые методы оценки динамики поведения ВСОЧ, что имеет большое значение для восстановительной медицины.

В третьем кластере исследований использовался алгоритм, обеспечивающий идентификацию коэффициентов асинергизма в динамике поведения параметров сердечнососудистой системы (ССС) человека. Для этого методом "черного ящика" строится (с помощью программы для ЭВМ) модель регуляции ССС в виде векторно-матричного уравнения: ск/Ж=А(у)*х+Ь+Ш; у=стх. При дозированной нагрузке в виде 30 приседаний испытуемым двух групп (1-ая группа - 15 человек, возраст 14-16 лет; вторая группа — 16 человек, возраст 38-41 год) регистрировалась динамика поведения артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС). Марковские параметры (выход у=у(1) в виде ЧСС или АД) с помощью метода минимальной реализации (ММР) задают матрицу А модели и эту матрицу А с помощью специального алгоритма приводят к окончательно неотрицательной матрице <2, у которой все (или часть) элементы становятся неотрицательными (дц>0). Компьютерная программа рассчитывает коэффициенты асинергизма в ССС на основе анализа отрицательных элементов матриц О. Этот коэффициент х может принимать нулевые значения (полный синергизм) или не нулевые значения (асинергизм). Исследовалось влияние резкого перепада температур воздуха на изменение коэффициента асинергизма х ■ Если он увеличивается, то адаптационные возможности организма человека уменьшаются. В работе рассчитывались коэффициенты х Для четырех состояний указанных выше групп испытуемых.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ

Используя методы традиционного математического анализа в первом кластере настоящей диссертационной работы произведена статистическая обработка данных до доверительного интервала показателей ССС до реабилитации и после, как в ранний, так и в поздний восстановительный периоды (табл. 1,2).

Различия в позднем периоде реабилитации в конце курса статистически достоверны по всем параметрам. При этом, следует отметить, что показатели СИМ в раннем восстановительном периоде значительно выше (16,9±1,7), чем в позднем (11,5±1,5), ПАР - в раннем периоде меньше (4,2±0,5), чем в позднем периоде (9,5±1,1), а ИНБ в позднем периоде на 100 единиц меньше (96,6±9), чем в раннем (197±25,2), ЧСС в раннем периоде на 10 единиц больше чем в позднем, (р<0,001). Такую динамику можно объяснить патологическим состоянием организма обследованных больных. Состояние выраженной симпатотонии в раннем периоде значительно снижается после проведения реабилитационных мероприятий. Так, в раннем периоде реабилитации СИМ - 13,9±1,3, а в позднем периоде - 8,8±0,8 ; ИНБ в раннем периоде - 148,7±14,9, но в позднем восстановительном периоде снижается до 72,3±6,6.

Таблица 1

Результаты статистической обработки данных параметров сердечнососудистой системы больных в ранний восстановительный период

СИМ ПАР ИНБ ЧСС

До лечебной гимнастики в начале курса реабилитации 17±1,74* 4,2±0,51 197±25,23 82±25,23м

После лечебной гимнастики в начале курса реабилитации 24,2±2,08* 3,7±0,41 246,1±27,03 106±2,34s*

До лечебной гимнастики в конце курса реабилитации 14±1,32" 5,3±0,71 149±14,95' 73,5±1,4Г

После лечебной гимнастики в конце курса реабилитации 19,6±1,5Т 4,9±0,53 223±21,86' 99±1,9б"

р<0,05 при сравнении СИМ до и после лечебной гимнастики в начале курса реабилитации т р<0,0001 при сравнении ЧСС до и после лечебной гимнастики в начале курса реабилитации "р<0,05 при сравнении СИМ до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации 'р<0,05 при сравнении ИНБ до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации ^pcO.OOOl при сравнении ЧСС до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации

Здесь: СИМ - показатель активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (у.е), ПАР - показатель активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (у.е.), ИНБ - индекс напряжения по P.M. Баевскому.

Результаты системного синтеза на основе исключения отдельных признаков (параметров ВСОЧ) в раннем восстановительном периоде до и после кинезитерапии, и сравнения результатов изменения объемов квазиатгракторов, показали наибольшую значимость признака Хз - индекс напряжения по Баевскому (объем квазиаттрактора при исключении данного признака до реабилитации составил Ух3 = 5Д104 у.е., а после реабилитации - Ууз=4,63-Ю4 у.е.).

Анализ объемов квазиаттракторов в позднем восстановительном периоде позволил установить, что при исключении отдельных признаков изменение объема квазиаттракторов относительно Ио = 63.63 % менее значимо в сравнении с ранним восстановительным периодом. Анализируя эти объемы КА до и после реабилитации, было отмечено, что при исключении признаков здесь также наиболее значимым является показатель индекс напряжения по Баевскому (Хз). Именно при его исключении существенно изменяется относительный объем КА (Яз=10,93%).

Расчет матрицы расстояний 7ь между хаотическими центрами (в гипотезе равномерного распределения) в ранний восстановительный период показывает существенные различия в движениях ВСО пациентов (расстояния между центрами КА) между завершением курса до процедуры кинезитерапии (поздний период) и в ранний период начала курса кинезитерапии, как до процедуры кинезитерапии - ПК (126,5), так и после ПК (134,6), что представлено в таблице 1.

Таблица 2

Результаты статистической обработки данных параметров сердечнососудистой системы больных в поздний восстановительный период

СИМ

ПАР

ИНБ

ЧСС

До лечебной гимнастики в начале курса реабилитации

11,5±1,58

9,6±1,1

96,7±9,09

71,4±1,2б"'

После лечебной гимнастики в начале курса реабилитации

13,2±1,32

7,4±0,67

116±13,39

95±2,21

До лечебной гимнастики в конце курса реабилитации

8,8±0,87

10,6±0,81

72,3±6,67"

67,5±0,93

После лечебной гимнастики в конце курса реабилитации

П ПЛI

12,1±1,14

8±0,65

107,8±8,48"

92,3± 1,63

р<0,0001 при сравнении ЧСС до и после лечебной гимнастики в начале курса реабилитации

р<0,05 при сравнении СИМ до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации $р<0,05 при сравнении ПАР до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации "р<0,05 при сравнении ИНБ до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации

р<0,0001 при сравнении ЧСС до и после лечебной гимнастики в конце курса реабилитации Здесь: СИМ - показатель активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (у.е), ПАР - показатель активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (у.е.), ИНБ - индекс напряжения по P.M. Баевскому.

Однако наибольшее расстояние между центрами квазиатгракторов установлено между окончанием курса до кинезитерапии (поздний период) и завершением курса кинезитерапии (в ранний период) - 152,1 у.е. При этом, расстояние Ъъъ между ККД ПК (поздний период) и ККД ПК (ранний период) почти в два раза меньше (относительно элементов этой третьей строки),

что свидетельствует об эффективности проведенного курса кинезитерапии после окончания этих курсов (в конце раннего периода реабилитации).

Следует подчеркнуть, что весь 3-й столбец элементов матрицы (г^,:^,^,,^) дает весьма уменьшенные показатели межаттракторных расстояний. Это свидетельствует о сравнительно малых расстояниях в фазовом пространстве состояний между квазиаттрактором вектора состояния организма группы больных с цереброваскулярной патологией перед началом процедуры кинезитерапии в конце лечения в раннем периоде и всеми квазиатгракторами позднего периода. Такая близость говорит об эффективности ПК в конце ПК в раннем периоде. Однако ККД ПК в поздний период дает положение квазиатгракторов, существенно отличающихся от положений квазиаттракторов во все интервалы измерения в ранний период. Все это является количественной оценкой эффективности ПК в начале и в конце курса кинезитерапии, показывает насколько приближаются в фазовом пространстве состояний или, наоборот, отдаляется квазиатграктор в том или ином состоянии пациента при кинезитерапевтическом воздействии.

В работе мы впервые произвели сравнение эффективности оценки межаттракторных расстояний в двух гипотезах: равномерного (хаос) и неравномерного распределения (статистика). Эти результаты сравнений представлены в таблицах 3 и 4.

В таблице 4 представлены результаты расчета матрицы :'кг расстояний между центрами стохастических (математических ожиданий) квазиаттракторов, которые отличаются от данных, представленных в таблице 3. Корреляция между всеми элементами предыдущей матрицы (табл. 3) и матрицы таблицы 4 довольно высока, однако есть и отличия. Так, третий столбец так же как и в таблице 3, имеет меньшие значения элементов в

сравнении с остальными, но уже не в 2 раза, а несколько меньше. Однако, третья строка (), как и в таблице 3, самая значительная по величине. Элемент почти самый большой, но г,', уже здесь наибольший (331,9 против 318,8). Наконец, последняя строка не является наименьшей (как в табл. 3), т.е. в стохастике ККП ПК в поздний период отстоит от всех квазиаттракторов раннего периода на более значительном расстоянии (почти как НКД ПК в поздний период).

В целом для этой матрицы расчет ее элементов позволил установить несколько сходные значения в динамике изменения расстояний между центрами квазиатгракторов в ходе кинезитерапии для третьей строки (314,2; 331,9; 209,3; 318,3 для сходных состояний пациентов отмеченных выше). И особенно это касается элемента Z2з (92,5), который также наименьший (для КРС в таблице 3 это было 40,6, что представлено выше).

Однако, для последней строки матрицы (поздний период, конец курса после ЛФК в сравнении со всеми группами раннего периода) имеем несколько повышенные значения (для

функциональных систем организма в рамках хаотического анализа это были невысокие показатели, см. нижнюю строку ККП ПК табл.3). В целом, обе матрицы дают несколько сходную количественную оценку различий в эффектах действия ЛФК в ранний и поздний периоды реабилитации.

Таблица 3

Матрица межаттракторных расстояний хаотических центров квазиатгракторав векторов состояния организма больных дм двух периодов лечения (раннего и позднего), рассчитанных по параметрам сердечно-сосудистой и вегетативной нервней системам

Таблица 4

Матрица межатграхторных расстояний стохастическихдентров квазиапрахторов векторов состояния организма больных для двух периодов лечения (раннего и позднего), рассчитанных по параметрам сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системам

Ранний период Ранний период

НКД НКП ККД ККП НКД НКП ККД ККП

ПК ПК ПК ПК ПК ПК ПК ПК

НКД ПК 102 110,3 53,3 127,6 НКД ПК 272,7 290,4 168,1 277,9

EZ О НКП ПК 83,8 86,9 40,6 106 О НКП ПК 195,3 211 92,5 198,5

с. 3> ж S ККД ПК 126,5 134,6 77,7 152,1 Си US X ККД ПК 314,2 331,9 209,3 318,8

X SZ п о ККП ПК 92,3 96 47,3 115 гн о ККП ПК 284 300,1 179,9 287.5

Сокращения в таблицах 3 и 4 означают: ПК - процедура кинезитерапии, НКД - начало курса до ПК; НКП - начало курса после ПК; ККД - конец курса до ПК и ККП - конец курса после ПК.

Расчет коэффициента корреляции Спирмена путем сравнения составляющих элементов матриц межаттракторных расстояний хаотического и стохастического центров квазиаттракторов для КРС, дает довольно высокое значение - 0,856. Почти такой же результат дает и расчет коэффициента корреляции Пирсона путем сравнения матриц межаттракторных расстояний хаотического и стохастического центров квазиатгракторов также для КРС (почти аналогичный результат) - 0,874. Сравнение двух методов расчета в рамках хаотического и стохастического подходов (т.е. в гипотезах равномерного или неравномерного распределения) показывает определенную, сходную динамику изменения межаттракторных расстояний, но также были установлены и некоторые различия, которые отмечены выше.

Анализ параметров порядка в динамике поведения ВСОЧ по параметрам восстановления двигательных функций выявил, что наиболее существенно уменьшается расстояние между центрами квазиаттракторов Z3 - тест шестиминутной ходьбы как в ранний (Z3 =22,32), так и в поздний (здесь меньше Z3 =12,27) период реабилитации. Результаты системного синтеза, проведенного на основе анализа исключения отдельных признаков параметров вектора состояния двигательных функций больных в ранний и поздний восстановительный период до и после реабилитации, и сравнение результатов изменения объемов квазиатгракторов показали, что наиболее значимым в ранний период является признак Хз для этой группы измерений (тест шестиминутной ходьбы). Одновременно был выполнен анализ объемов квазиатгракторов вектора состояния организма больных при исключении всех признаков до реабилитации, который выявил наибольшую значимость для Ухз = 1800 у.е. до реабилитационных мероприятий и после них - Ууз = 825 у.е., что составило 54,17 %. В поздний период - Ухз = 1600 у.е. и Ууз = 660 у.е., что составило 58,75%. Таким образом, тест шестиминутной ходьбы можно использовать как наиболее эффективный тест в оценке восстановления и компенсации двигательных функций.

Аналогично приведенным расчетам в таблицах 3 и 4, вычислялись матрицы межатгракторных расстояний Zh между хаотическими и стохастическими центрами квазиаттракторов вектора состояния организма больных по параметрам восстановления двигательных функций, представленные в таблицах 5 и 6. Из этих таблиц легко видеть, что минимальное расстояние мы имеем для Z22 (ранний период КК и поздний период КК), что положительно характеризует сам курс ПК. При этом наибольшее расстояние установлено для Z21, что тоже является характеристикой курса ПК.

Расчет коэффициента корреляции Спирмена путем сравнения составляющих элементов Zjj матриц (для табл. 5 и 6) межатгракторных расстояний хаотического и стохастического центров квазиатгракторов для параметров двигательных функций дает единицу (гс=1). Расчет коэффициента корреляции Пирсона путем сравнения матриц межатгракторных расстояний хаотического и стохастического центров квазиатгракторов вектора состояния КРС больных, дает почти аналогичный результат: гс= 0,973.

Во втором кластере исследований (2-й параграф 3-й главы) изучались параметры квазиатгракторов и находились матрицы межатгракторных расстояний ВСО мужчин и женщин с диагнозом остеохондроз и гипертоническая болезнь «до» и «после» применения управляющих физиотерапевтических воздействий (УФВ).

Идентификация объемов квазиаттракторов движения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве и сравнение существенных или несущественных изменений в этих параметрах производилось при помощи оригинальной запатентованной программы «Identity 5», что позволило выявить следующую тенденцию в динамике показателей кардио-респираторной системы пациентов (таб. 5). Наибольшую значимость имеют признаки Zn , Z12

, 7|з для всех 4-х групп сравнения и именно эти признаки определяются как параметры порядка. Объем квазиаттракторов вектора состояния организма мужчин с ГБ до реабилитации составил 1,08* 1035 у.е., у женщин с остеохондрозом - 3,56* 1036 у.е., что на порядок больше.

Таблица 5

Матрица межаттрахторных расстояний хаотических центров квазиатгракторов векторов состояния организма больных по параметрам восстановления двигательных функций

Таблица б

Матрица межаттрахторных расстояний стохастических центров квазиатгракторов вектора состояния организма больных по параметрам восстановления двигательных функций

Ранний период-НК Ранний период -КК

Поздний период-НК 22 48,5

Поздний период-КК 66,5 3,9

Ранний период-НК Ранний период -КК

Поздний период-НК 31,4 43,8

Поздний период-КК 74,1 1.1

Сокращения в таблицах 5 и 6 означают: НК - начало курса; КК - конец курса.

Согласно полученным данным, применение комплексных УВФ имеет однонаправленную тенденцию в динамике параметров квазиатгракторов в сторону количественного уменьшения как показателей асимметрии, характеризующих меры хаотичности систем, так и самих объемов многомерных параллелепипедов, ограничивающих движение ВСОЧ, что свидетельствует о восстановлении адаптационно-компенсаторных возможностей организма больных после УФВ. Для больных с остеохондрозом установлено, что изменения объемов квазиаттракторов более сильно выражены (у женщин в 66,2 раза, у мужчин - в 1955 раз), чем аналогичные изменения в результате действия УФВ у больных с ГБ (у женщин - в 5,8 раз, у мужчин - в 268 раз). Однако, в любом случае при остеохондрозе и у мужчин (особенно), и у женщин наблюдаются резкие изменения размеров квазиаттракторов, в сравнении с данными больных с ГБ.

После анализа параметров КВ производился расчет матриц межатгракторных расстояний движения вектора состояния организма больных на основе попарного сравнения расстояний между центрами для всех пар квазиатгракторов движения вектора до и после применения управляющих физиотерапевтических воздействий (табл. 8). При расчете (табл. 8) были использованы данные 8-ми квазиаттракторов из 8 измерений пациентов с двумя нозологическими единицами. Таблица 8 даёт сравнение межаттракторных расстояний КА между группами мужчин и женщин до и после применения УФВ. У женщин и мужчин с

Таблица 7

Результаты обработки данных квазиатгракторов вектора состояния организма обследуемых больных с гипертонической болезнью и остеохондрозом до и после применения

управляющих физиотерапевтических воздействий с учетом пола

General asymmetry value ГЪ: General V value Vx

Мужчины Гипертоническая болезнь доУФВ 4313,7 1,08*10" Z,1=611,3

после УФВ 3540,5 4,03 *10JZ

Остеохондроз доУФВ 6134,6 6,06 *10" Z,3=858,4

После 2211,7 3,10*10JU

Женщины Гипертоническая болезнь до УФВ 5148,5 6,48*10JI Z,2=460,5

после УФВ 3033,9 1,11*10"

Остеохондроз до УФВ 12446,3 3,56* 10Jb Z,3=145,2

после УФВ 9817,8 5,37*10'"

ГБ составили 479,7 у.е. и 1472 у.е. Установлено, что наиболее высокие значения расстояний наблюдались при сравнении пациентов с заболеванием остеохондроз. В частности, абсолютный максимум получен при сравнении межатгракторных расстояний женщин (до) и мужчин (после) при остеохондрозе, который составляет 2637 у.е.. Такие различия по полу еще более усиливают наши представления о разнонаправленном течении этих 2-х заболеваний у мужчин и женщин, которые следуют из данных (табл. 7) сравнения объемов (Уа) КА, где у женщин с остеохондрозом он имел абсолютный максимум.

Таблица 8

Результаты идентификации расстояний г,у между центрами хаотических квазиаттракторов

вектора состояния мужского и женского организма с гипертонической болезнью и остеохондрозом до и после применения физиотерапевтических воздействий в 16-мерном

фазовом пространстве

Женщины, ГБ Женщины, остеохондроз

до ПОСЛЕ ДО ПОСЛЕ

Мужчины, ГБ ДО 479,7 1091 1451 1187

ПОСЛЕ 819,2 635,4 2430 2181

Мужчины, остеохондроз до 951,2 1398 1472 1196

ПОСЛЕ 1161,4 958 2637 2339

Сумма элементов столбцов 3411 4082 7990 6903

Усредненное значение 853 1021 1998 1725

При общем (суммарном) сравнении расстояний между квазиаттракторами (при сложении всех элементов столбцов) наибольшие отличия были получены для женщин с остеохондрозом до УФВ (7990 абсолютно и 1998 усреднено) и после УФВ (6903 абсолютно и 1725 усреднено). В то же время аналогичные суммы для женщин с ГБ имеют более низкие значения (до - 3411 и 853; после - 4082 и 1021). Это также указывает на особую тяжесть течения остеохондроза у женщин, по сравнению с мужчинами. Еще более значимые отличия в межаттракторных расстояниях выявлены при сравнениях отдельно мужчин и женщин до и после процедуры УФВ (табл. 9).

Таблица 9

Расчет при попарном сравнении координат квазиаттракторов отдельно женской группы

и отдельно мужской группы до и после физиотерапии

Женщины, Мужчины, Женщины, Мужчины,

ГБ, до ГБ, до остеохондроз, до остеохондроз, до

Женщины, ГБ, после 636 1091 2513 1398

Мужчины, ГБ, после 819 1149 2430 1 063

Женщины, остеохондроз, после 1654 1187 486 1225

Мужчины, остеохондроз, после 1161 1409 2637 1196

Сумма элементов столбцов 4270 4836 8066 4882

Усредненное значение 1068 1209 2017 1221

Наименьшие сдвиги квазиаттракторов до и после УФВ были получены именно у женщин с остеохондрозом - 486 у.е. (хотя размеры КА у них изменялись существенно, что представлено в табл. 7). У женщин с ГБ (до и после УФВ) расстояние тоже изменилось значительно меньше, чем у мужчин (женщины - 636 у.е., мужчины с ГБ - 1149 у.е.). При остеохондрозе у мужчин также более значительный сдвиг (1196 у.е.), чем у женщин. Таким образом, можно говорить, что по анализу мужской организм при ГБ и при остеохондрозе более остро реагирует на УФВ, чем женский организм при аналогичных заболеваниях, квазиаттракторы мужчин под действием УФВ смещаются в фазовых пространствах на большую величину.

В целом, для всех сравнений с учетом пола мужчины в ФПС отстоят от женщин на наибольших расстояниях. Особенно это касается больных с остеохондрозом. Например, женщины с остеохондрозом до УФВ отстоят от мужчин с остеохондрозом после УФВ на абсолютном максимуме 2637 у.е. Более того, сумма всех вертикальных элементов у женщин с

остеохондрозом относительно всех женщин и мужчин после УФВ имеет максимальное абсолютное значение 8066 (относительное - 2017), остальные группы (женщины с ГБ, мужчины с ГБ и мужчины с остеохондрозом) имеют значительно меньшее значение этой суммы (4270, 4836 и 4882 соответственно), что еще раз подчеркивает специфику течения остеохондроза у женщин.

В рамках половых различий наибольшие расстояния отмечаются при сравнении параметров ВСО женщин с заболеванием остеохондроз до УФВ и параметров мужчин с ГБ после УФВ (2430 у.е.), а также при сравнении женщин с заболеванием остеохондроз после УФВ и мужчин с ГБ после УФВ (2181 у.е.). При сравнении женщин с остеохондрозом после УФВ и мужчин с аналогичным заболеванием после УФВ также установлены большие значения 2339 у.е ). Однако, все-таки абсолютный максимум :kj установлен при сравнении женщин с остеохондрозом до УФВ и мужчин с остеохондрозом и женщин с ГБ после УФВ. Мужчины с ГБ и остеохондрозом различаются в ФПС по параметрам межаттракторных расстояний на значительно меньшие величины (около 1000 у.е.)

Поскольку эффективность применения методов ВМ существенно зависит от адаптационных возможностей человека к экологическим факторам среды, то в третьем кластере исследований был выполнен анализ динамики изменения показателя ССС (АД и ЧСС) испытуемых в ответ на стандартную нагрузку (30 приседаний за 30 с) в условиях резкого изменения температуры воздуха (до и после падения температуры воздуха среды). Были идентифицированы и построены матрицы моделей систем регуляции ССС и сделаны выводы о степени синергизма во взаимодействии ФСО и организма человека в целом с окружающей средой. Общая модель поведения параметров сердечно сосудистой системы имеет вид:

dx/dt = Ах- foc + Ud,

у = сТх. (I)

После идентификации марковских параметров y(t), т.е. значений ЧСС, и идентификации моделей ЧСС в виде матриц А, были построены кривые динамики поведения коэффициента асинергизма / для 2-х групп испытуемых. В качестве примера в таблицах 10 и 11 приведены

Таблица 10

Марковские параметры выходной величины системы регуляции ССС (регуляция пульса) для 2-й группы испытуемых (возраст 38-40 лет) при исходной температуре минус 10°С

tu,C = минус 10 У\ У2 Уз У4 У5 Уб У7 У8 У9

ЧСС 75 119 105 103 86 79 77 76 76

оригиналы статистически усредненных марковских параметров для 2-й группы испытуемых (возраст 38-41 лет), которые демонстрируют потерю синергизма в регуляции сердечно-

сосудистой системы в условиях перепада температуры воздуха, в отличие от испытуемых 1-й группы.

Таблица 11

Марковские параметры выходной величины системы регуляции ССС для 2-й группы (возраст 38-41год) после резкого понижения температуры окружающей среды на 15° С (с минус 10°С до минус 25 С)

1",С = минус 25 У1 У2 Уз У4 У5 Уб У7 У8 У9

ЧСС 72 110 88 79 86 75 72 72 72

Так, до перепада температуры воздуха возможна регистрация перронова корня при невысоком значении коэффициента асинергизма/, что представлено в таблице 10 и матрице А3.

Для таблицы 10 имеем модель системы регуляции ССС и ее матрицу А,, которая имеет перронов корень X = 0.996. Ее собственные значения имеют вид: А, =-0.250 + 0.308;, Лг =-0.250-0.308/, Л, =0.398+ 0.265), Л4 = 0.398-0.265/, /^=0.996.

Существование перронова корня у матрицы А, означает, что до резкого понижения температуры воздуха у испытуемых 2-й группы в системе регуляции ССС также возможны синергетические взаимоотношения, т.к. матрица Л, может быть приведена к окончательно неотрицательной форме. Для матрицы А} можно получить итоговую величину коэффициента асинергизма = 0,976. Однако, после резкого понижения температуры воздуха были получены другие марковские параметры ЧСС, которые представлены в таблице 11.

После резкого понижения температуры воздуха нами получена матрица А) модели системы регуляции ССС для 2-й группы испытуемых, которая имела следующие собственные значения: Я, =-0.951, /^=-0.402 + 0.520/, Я, = -0.402-0.520/, Л4 = 2.641 + 4.036/, /Ц = 2.641 -4.036/ для марковских параметров таблицы 11. Перронов корень для матрицы А4 не существует. Это означает, что для 2-й группы испытуемых пропадает возможность полных синергетических взаимоотношений в системе регуляции ССС в условиях резкого перепада температур окружающей среды и нарастают асинергические взаимоотношения.

Выполненный расчет коэффициента асинергизма (х, = 7014.4) показал значительную потерю синергетических взаимодействий в системе регуляции ССС у лиц старшей возрастной группы. График зависимости коэффициента / от вариации первого марковского параметра представлен на рисунке, из которого видно резкое возрастание / именно вблизи 72 единиц.

Таким образом, расчет коэффициентов асинергизма / дает объективную информацию о процессах адаптации к изменяющимся факторам среды и о состоянии регуляции ССС

человека, проживающего в условиях северных территорий России. Для восстановительной медицины это означает, что для разных адаптационных резервов человека требуются разные/другие реабилитационные методы для повышения адаптационного потенциала разных возрастных категорий лиц.

7 000 6 500 6 000 5 500 5 000 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 ООО 500

Колич. отриц.

- Коэф. асинершзма Хл Макс мод. отриц.

- Сумма мод. отриц.

10 20 30 40 50 60 70 60 90 100 110 120 130 140

Рис. Зависимость коэффициента Хь и других параметров системы от вариации 1-го марковского параметра у 1 для 2-й группы испытуемых при резком понижении температуры воздуха

ВЫВОДЫ

1. Разработанные и зарегистрированные новые алгоритмы и программы для ЭВМ обеспечивают кластерный анализ динамики движений вектора состояния организма больных в фазовом пространстве состояний и идентификацию наиболее важных диагностических признаков (параметров порядка), что составляет основу синергетического подхода в медицине и позволяет получить положительный экономический эффект при лечении методами восстановительной медицины за счет снижения числа наблюдаемых диагностических признаков.

2. Установлено, что в начальной стадии применения кинезитерапии для пациентов с цереброваскулярной патологией межаттракторные расстояния г</имеют большие значения, чем в конце курса реабилитации, что количественно показывает особую эффективность методов восстановительной медицины именно в 1-й фазе лечения и позволяет идентифицировать наиболее важные диагностические признаки.

3. Сравнительный анализ матриц межаттракторных расстояний движения вектора состояния организма групп больных с цереброваскулярной патологией количественно характеризует эффективность всего курса кинезитерапии в ранний период и показывает существенные

сдвиги в кардио-респираторной системе больных после кинезитерапии в конце раннего периода лечения, причем, информационную значимость имеют элементы матриц межаттракторных расстояний как для центров хаотических квазиаттракторов, так и для центров стохастических квазиаттракторов (расстояния между статистическими математическими ожиданиями). Однако, эти величины в гипотезе равномерного распределения более информативны, чем в гипотезе неравномерного распределения.

4. Расчет матриц межаттракторных расстояний при лечении пациентов с остеохондрозом и гипертонической болезнью методами восстановительной медицины позволяет выявлять различия в состояниях кардио-респираторной системы пациентов в ответ на физиотерапевтические воздействия на основе анализа параметров квазиаттракторов вектора состояния их организма и межаттракторных расстояний. Управляющие физиотерапевтические воздействия однонаправлено изменяют размеры квазиаттракторов вектора состояния организма мужчин и женщин в сторону резкого уменьшения объемов Ус, причем при остеохондрозе эти изменения более выражены, чем при гипертонической болезни.

5. При внутрикластерных сравнениях наибольшие изменения расстояний между квазиатгракторами вектора состояния организма больных всегда получали при применении методов физиотерапии для мужчин. Мужчины более значимо (выражено) реагируют на физиотерапевтические воздействия, но квазиатгракторы женщин находятся на более значительном расстоянии от таковых для мужчин, т.е. организм женщин болеет и реагирует на УФВ более специфически, чем организм мужчин.

6. Резкие изменения параметров метеорологических условий среды вызывают существенное увеличение коэффициента асинергизма х У испытуемых старшей возрастной группы, чем в младшей возрастной группе, что является количественным показателем степени развития дезадаптационных процессов в организме жителей Севера РФ и требует особой коррекции при проведении реабилитационных мероприятий методами восстановительной медицины.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработанные алгоритмы и компьютерные программы для ЭВМ целесообразно применять в клинике восстановительной медицины (при цереброваскулярной патологии, остеохондрозе и гипертонической болезни) для осуществления дифференциальной диагностики и оценке как тяжести заболевания, так и оценки эффективности проведения мероприятий восстановительной медицины.

2. Разработанные методы и компьютерные программы для ЭВМ необходимо использовать для выявления степени информационной значимости регистрируемых клинических признаков с учетом эндемических особенностей (влияние экологических факторов среды,

условий жизни и работы), что позволяет минимизировать число наблюдаемых признаков и выделить наиболее существенные из этих признаков, которые характерны для данной местности.

3. Расчет коэффициента асинергизма целесообразно использовать в клинике восстановительной медицины для оценки степени развития дезадаптационных механизмов в организме жителей северных регионов Российской Федерации.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе: 2 свидетельства о государственной регистрации программ ЭВМ, 1 заявка на способ, 4 статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК, 7 статей в других журналах, научных сборниках. Основные публикации:

статьи, опубликованные в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК

при соискании учёной степени кандидата наук:

1. Еськов В.В. Компартментный подход в исследованиях регуляторных процессов в сердечно-сосудистой системе жителей севера. / В.М. Еськов, В.В. Еськов // Вестник новых медицинских технологий. - 2002. - Т. IX, №3. - С. 40-41.

2. Еськов В.В. Методы идентификации степени синергизма в биологических системах. / A.C. Ануфриев, В.В. Еськов, Ю.М. Попов // Вестник новых медицинских технологий. - 2006. -Т. XIV, №1.- С. 6-9.

3. Еськов В.В. Анализ матриц межаттракторных расстояний параметров физиологических функций больных в условиях кинезитерапии. / В.М. Еськов, В.В. Еськов, Ф.И. Петровский, A.A. Устименко // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2010. -Т. IX, №3.-С. 687-691.

4. Еськов В.В. Оценка эффективности лечебного воздействия на организм человека с помощью матриц расстояний. / В.В. Еськов, М.А. Филатов, Ю.В. Добрынин // Информатика и системы управления. - 2010. - Т. XXIV, №2. - С. 105-109.

Патенты, изобретения, свидетельства о государственной регистрации программ ЭВМ:

1. Еськов В.М., Брагинский М.Я., Еськов В.В. Представление аттрактора поведения вектора состояния динамической системы в m-мерном фазовом пространстве в виде т-стороннего многоугольника в квазиполярной системе координат. / Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ №2009616012, РОСПАТЕНТ. - М - 2009.

2. Еськов В.М., Ануфриев A.C., Еськов В.В. Кластерный анализ вектора состояний биосистем. / Свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ №2009614364, РОСПАТЕНТ. - М. - 2009.

3. Еськов В.М., Еськов В.В., Филатова О.Е. Способ корректировки лечебного или лечебно -оздоровительного воздействия на пациента. // Заявка на способ, №2010103229/14 (004486), РОСПАТЕНТ. - М. - 2010.

Публикации в других журналах и научных сборниках:

1. Еськов В.В. Адаптационные реакции сердечно-сосудистой системы жителей ХМАО на резкие перепады температур в зимнее время. / В.М. Еськов, В.В. Еськов, О.Е. Филатова // Материалы XI Международного симпозиума "Эколого - физиологические проблемы адаптации". - М.: Изд-во РУДН. - 2003. - С. 187-188.

2. Eskov V.V. Existence of synergetic properties of neuron network regulating the pulse rate. / V.M. Eskov, O.E. Filatova, V.V. Eskov // proceedings of international conference on modeling and simulation. - Valladolid, Spain. - 2004. - P. 57-58.

3. Eskov V.V. A new method of stationary interval identification of human organism state vector behavior. / V.M. Eskov, V.V. Eskov, A.S. Anufriev // proceedings of 5th conference of the Eastern Mediterranean Region of the International Biometric Society. - Istanbul, Turkey. - 2009. -P. 140.

4. Еськов В.В. Сравнительная характеристика параметров аттракторов ФСО мужчин и женщин гг. Тюмени и Сургута. А.Е. Долгушин, В.П. Зуевский, В.В. Еськов // Экологический вестник Югории. - 2009. - Т. VI, №1. - С. 29-33.

5. Еськов В.В. Вибронагрузка как равноускоренный тренинг. Новое направление в области восстановительной медицины и тренировки спортсменов в условиях урбанизированных экосистем. В.М. Еськов, В.В. Еськов, В.В. Королев, В.Ф. Пятин // Экологический вестник Югории. -2010. - Т. VII, №1. - С. 93-100.

6. Еськов В.В. Системный анализ влияния комплекса реабилитационных мероприятий на параметры организма больных, перенесших инсульт. / Ю.В. Добрынин, В.В. Еськов, В.В. Козлова // материалы XI международной конференции АСВОМЕД -2010 «Современные технологии восстановительной медицины. Профессиональное долголетие и качество жизни». - Воронеж. - 2010. - С.

7. Еськов В.В. Синергетические методы восстановительной медицины в условиях северных регионов РФ. / В.М. Еськов, Ф.И. Петровский, А.А. Устименко // материалы IX международной научно-практической конференции "Медицинская экология":. - Пенза-2010.-С. 23-25.

список

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АД артериальное давление

ГБ гипертоническая болезнь

ВМ восстановительная медицина

ВСО вектор состояния организма

ВСОЧ вектор состояния организма человека

КА квазиаттрактор

КРС кардиореспираторная система

ЛГ лечебная гимнастика

ССС сердечнососудистая система

УФВ управляющее физиотерапевтическое воздействие

ФПС фазовое пространство состояний

ВСО вектор состояния организма

Формат 60x84/16. Объем 0,97 уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ № 34. Отпечатано на ризографе в полиграфическом отделе СурГУ, 628400, г. Сургут, ул. Лермонтова, 5.