Прогнозирование и ранняя диагностика бронхиальной астмы у работников, специализирующихся на аргонной сварке на основе нечетких математических моделей
https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-2-170-183
Аннотация
Целью исследования является разработка нечетких математических моделей прогнозирования и ранней диагностики бронхиальной астмы, развивающейся под воздействием токсических веществ, выделяемых при аргоновой сварке, обеспечивающих приемлемое для практической медицины качество принятия решений.
Методы. В работе использован метод синтеза нечетких математических моделей прогнозирования и ранней диагностики профессиональных заболеваний, провоцируемых действием промышленных ядохимикатов, разработанный в ЮЗГУ на базе методологии синтеза гибридных нечетких решающих правил, позволяющий учитывать мультипликативную природу связей риска появления и развития профессиональных заболеваний с концентрацией и временем воздействия вредных химических веществ.
Результаты. С помощью выбранного метода были получены нечеткие гибридные модели прогнозирования и ранней диагностики производственной бронхиальной астмы у работников сварочных производств, в которых, помимо воздействий на организм человека озона, пылевых и фиброгенных факторов риска, учитываются неблагоприятные экологические и эргономические факторы в сочетании с особенностями индивидуального здоровья. В ходе моделирования и экспертного оценивания было показано, что полученная математическая модель обеспечивает уверенность в правильном прогнозе появления производственной бронхиальной астмы у работников сварочных производств не ниже 0,85, а ранней диагностики – не ниже 0,9.
Заключение. Получены гибридные нечеткие модели прогнозирования и ранней диагностики производственной бронхиальной астмы у работников сварочных производств, вызываемой наличием озона и фиброгенной пыли в сочетании с индивидуальными, экологическими и эргономическими факторами риска, качество работы которых было проверено на репрезентативных контрольных выборках. В ходе контрольной проверки было показано, что прогностическая модель обеспечивает диагностические специфичность и чувствиnельность на уровне 0,87, а модель ранней диагностики – на уровне 0,92, что является хорошим результатом для рассматриваемого класса задач.
Об авторах
И. Ю. ГригоровРоссия
Игорь Юрьевич Григоров, кандидат технических наук, доцент
кафедра машиностроительных технологий и оборудования
305040
ул. 50 лет Октября, д. 94
Курск
Л. В. Стародубцева
Россия
Лилия Викторовна Стародубцева, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры
кафедра биомедицинской инженерии
305040
ул. 50 лет Октября, д. 94
Курск
С. П. Серегин
Россия
Станислав Петрович Серегин, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры
кафедра биомедицинской инженерии
305040
ул. 50 лет Октября, д. 94
Курск
Л. В. Шульга
Россия
Леонид Васильевич Шульга, доктор медицинских наук, профессор
кафедра охраны труда и окружающей среды
305040
ул. 50 лет Октября, д. 94
Курск
Список литературы
1. Кореневский Н. А., Григоров И. Ю., Разумова К. В. Математические модели прогнозирования возникновения и развития бронхиальной астмы у работников гальванических цехов // Передовые инновационные разработки. Перспективы и опыт использования, проблемы внедрения в производство : сборник научных статей по итогам VI Международной научной конференции. М.: Конверт, 2019. С. 61–63.
2. Метод синтеза нечетких моделей и ранней диагностики профессиональных заболеваний работников гальванических производств / Н. А. Кореневский, И. Ю. Григоров, Т. Н. Говорухина, Р. А. Крупчатников // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2019. Т. 18, № 3. С. 163–169.
3. Безопасность жизнедеятельности и охрана труда в строительстве / А. В. Фролов, В. А. Лепихова, Н. В. Ляшенко, С. Л. Пушенко, Н. Н. Чибинев, А. С. Шевченко. Ростов н/Д: Феникс, 2009. 566 с.
4. Трушкова Е. А., Ладная Е. В. Особенности профессиональных заболеваний электросварщиков при выполнении сварочных работ на производстве // Молодой ученый. 2016. № 18.1 (122.1). С. 25–27.
5. Глебова Е. В. Производственная санитария и гигиена труда. М.: Высшая школа, 2005. 382 с.
6. P 2.2.2006-05. Гигиена труда. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Введ. 2005-11-01. M.: Издательство стандартов, 2005. 133 с.
7. Контроль динамики развития ишемических процессов в сердце по энергетическому разбалансу меридианных структур организма / Н. А. Кореневский, И. Ю. Григоров, К. В. Разумова, В. А. Горбунов, В. В. Дмитриева, С. В. Дегтярев // Медицинская техника. 2020. № 1 (319). С. 47–49.
8. Кореневский Н. А., Григоров И. Ю., Разумова К. В. Метод прогнозирования и диагностики профессиональных заболеваний по энергетическому разбалансу меридианных структур организма // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2019. Т. 9, № 2 (31). С. 75–90.
9. Экспертная система контроля состояния пациентов, контактирующих с промышленными ядохимикатами / С. А. Филист, Р. И. Сафронов, Л. В. Шульга, Г. В. Сипливый, Е. В. Крикунова, Н. А. Милостная // Медицинская техника. 2021. № 4. С. 30–32.
10. Экспертная система прогнозирования и диагностики профессиональных заболеваний работников электроэнергетики / Н. А. Кореневский, Р. И. Сафронов, Л. В. Шульга, Г. В. Сипливый, Е. В. Крикунова // Медицинская техника. 2021. № 6. С. 48–51.
11. Использование технологий мягких вычислений для прогнозирования и диагностики профессиональных заболеваний работников агропромышленного комплекса / Р. В. Степашов, Н. А. Кореневский, А. В. Серебровский, Т. Н. Говорухина. Курск: Издательство Курской государственной сельскохозяйственной академии им. И. И. Иванова, 2018. 235 с.
12. Нечеткие математические модели прогнозирования и ранней диагностики профессиональных заболеваний сельскохозяйственных рабочих, контактирующих с ядохимикатами / Н. А. Кореневский, Р. В. Степашов, Р. А. Крупчатников, В. В. Аксёнов, Н. Л. Коржук // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2018. Т. 6, № 3 (22). С. 5–18.
13. Кореневский Н. А., Медников Д. А., Стародубцев В. В. Метод синтеза моделей прогнозирования и ранней диагностики профессиональных заболеваний работников локомотивных бригад // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2020. Т. 19, № 3. С. 140–154.
14. Кореневский Н. А. Проектирование систем принятия решений на нечетких сетевых моделях в задачах медицинской диагностики и прогнозирования // Телекоммуникации. 2006. № 6. С. 25–31.
15. Кореневский Н. А. Использование нечеткой логики принятия решений для медицинских экспертных систем // Медицинская техника. 2015. № 1 (289). С. 33–35.
16. Кореневский Н. А. Проектирование нечетких решающих сетей, настраиваемых по структуре данных для задач медицинской диагностики // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2005. Т. 4, № 1. С. 12–20.
17. Кореневский Н. А. Метод синтеза гетерогенных нечетких правил для анализа и управления состоянием биотехнических систем // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2013. № 2. С. 99–103.
18. Кореневский Н. А., Башир А. С., Горбатенко С. А. Синтез гибридных нечетких правил для прогнозирования, оценки и управления состоянием здоровья в экологически неблагоприятных регионах // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2013. № 4. С. 69–73.
19. Кореневский Н. А., Родионова С. Н., Хрипина И. И. Методология синтеза гибридных нечетких решающих правил для медицинских интеллектуальных систем поддержки притяни решений. Старый Оскол: ТНТ, 2019. 472 с.
20. Оценка и управление состоянием здоровья обучающихся на основе гибридных интеллектуальных технологий / Н. А. Кореневский, А. Н. Шуткин, С. А. Горбатенко, В. И. Серебровский. Старый Оскол: ТНТ, 2016. 472 с.
21. Кореневский Н. А., Буняев В. В., Яцун С. М. Компьютерные системы ранней диагностики состояния организма методами рефлексологии / Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова. Новочеркасск, 2003. 206 с.
22. Кореневский Н. А., Крупчатников Р. А. Инфомационно-интелектуальные технологии в рефлексодиагностике и рефлексотерапии. Старый Оскол: ТНТ, 2013. 528 с.
Рецензия
Для цитирования:
Григоров И.Ю., Стародубцева Л.В., Серегин С.П., Шульга Л.В. Прогнозирование и ранняя диагностика бронхиальной астмы у работников, специализирующихся на аргонной сварке на основе нечетких математических моделей. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2023;13(2):170-183. https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-2-170-183
For citation:
Grigorov I.Y., Starodubtseva L.V., Seregin S.P., Shulga L.V. Prediction and Early Diagnosis of Bronchial Asthma in Workers Specializing in Argon Welding Based on Fuzzy Mathematical Models. Proceedings of the Southwest State University. Series: IT Management, Computer Science, Computer Engineering. Medical Equipment Engineering. 2023;13(2):170-183. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1536-2023-13-2-170-183