Прогнозирование степени тяжести ишемии поражённого органа на основании обменных нарушений

Целью исследования является повышение качества прогнозирования степени тяжести ишемии поражённого органа путем разработки нечетких математических моделей, в качестве предикторов которых используется описание процессов обменных нарушений.

Методы. В ходе разведочного анализа было установлено, что прогнозируемые классы состояний имеют нечеткую структуру с пересекающимися границами классов. С учетом этого в качестве базового математического аппарата использовалась методология синтеза гибридных нечетких решающих правил, хорошо зарекомендовавшая себя при решении задач с аналогичной структурой данных.

Результаты. При проведении исследований были синтезированы математические модели прогнозирования степени тяжести ишемических нарушений и получены соответствующие функции принадлежности для оценки степени тяжести ишемии поражённого органа для каждого из признаков. Экспертное оценивание и математическое моделирование показали, что уверенность в правильном принятии решений по прогнозу тяжести ишемии поражённого органа превышает величину 0,9.

Заключение. Разработанный алгоритм позволил в 90% случаев избежать развития сердечно-сосудистых осложнений в виде инфаркта миокарда, острого нарушения мозгового кровообращения и гангрены нижних конечностей, что позволяет рекомендовать его применение в клинической практике кардиологов и сердечно-сосудистых хирургов.

1. Скворцов В. В., Скворцова Е. М., Бангаров Р. Ю. Лактатацидоз в практике врача - анестезиолога-реаниматолога // Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020. № 3. С. 95-100.

2. Бородина Л. В. Ишемическая болезнь почек // Вестник молодого ученого. 2017. № 1. С. 36-41.

3. Кореневский Н. А., Шуткин А. Н., Бойцова Е. А. Оценка и управление состоянием здоровья на основе моделей Г. Раша // Медицинская техника. 2015. № 6. С. 37-40.

4. 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.

5. Кореневский Н. А. Использование нечеткой логики принятия решений для медицинских экспертных систем // Медицинская техника. 2015. № 1. С. 33-35.

6. Кореневский Н. А., Родионова С. Н., Хрипина И. И. Методология синтеза гибридных нечетких решающих правил для медицинских интеллектуальных систем поддержки принятия решений: монография. Старый Оскол: ТНТ, 2019. 472 с.

7. Метод синтеза нечетких решающих правил на основе моделей системных взаимосвязей для решения задач прогнозирования и диагностики заболеваний / Н. А. Кореневский, М. В. Артеменко, В. Я. Провоторов, Л. А. Новикова // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2014. Т. 13, № 4. С. 881-886.

8. Бокерия Л. А., Быков А. В., Кореневский Н. А. Оптимизация ведения пациентов с мультицентричным ишемическим поражением на базе нечетких интеллектуальных технологий: монография. Старый Оскол: ТНТ, 2019. 400 с.

9. Быков А. В. Метод и нечеткая модель оценки степени тяжести ишемической болезни центральной гемодинамической системы // Вестник новых медицинских технологий. 2017. Т. 24, № 4. С. 144-150.

10. Быков А. В. Метод оценки вариабельности показателей, характеризующих кровоснабжение стопы у больных с ишемической болезнью нижних конечностей // Современное научное знание: теория методология, практика: сборник материалов научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции. Смоленск: НОВАЛЕНСО, 2016. Ч. 1. С. 26-29.

11. Быков А. В. Прогнозирование возникновения и развития гангрены нижних конечностей на основе нечетких моделей принятия решений // Известия Юго-Западного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2017. № 4 (25). С. 95-103.

12. Быков А. В., Бойцов А. В., Родионов Д. С. Способ определения интенсивности болевого синдрома при ишемии головного мозга // Известия Юго-Западного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2017. Т. 7, № 3 (24). С. 91-100.

13. Интеллектуальная поддержка принятия решений при ведении пациентов с ишемией нижних конечностей на основе гибридных нечетких моделей / А. В. Быков, А. А. Бурмака, С. Н. Кореневская, Д. С. Родионов // Медицинская техника. 2018. № 4 (310). С. 39-41.

14. Прогнозирование развития критического состояния кровообращения сердца на основе гибридных нечетких моделей / А. В. Быков, С. Н. Кореневская, И. А. Комлев, Д. С. Родионов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2018. Т. 8, № 1 (26). С. 74-87.

15. Интеллектуальная поддержка ведения больных с системными ишемическими поражениями / А. В. Быков, С. Н. Кореневская, С. А. Пархоменко, Д. С. Родионов // Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии: труды XIII Международной научной конференции с научной молодежной школой имени И. Н. Спиридонова: 2 кн. М.: Графика, 2018. С. 334-336.

16. Быков А. В., Кореневская С. Н., Пархоменко С. А. Система поддержки принятия решений для ведения больных с хроническим облитирующим заболеванием артерий нижних конечностей, отягощенных ишемической патологией // Медико-экологические информационные технологии - 2018: сборник научных статей по материалам XXI Международной научно-технической конференции / отв. ред. Н. А. Кореневский; Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2018. С. 69-77.

17. Прогнозирование появления и развития гангрены нижних конечностей с использованием нечетких интеллектуальных технологий: монография / А. В. Быков, С. Н. Кореневская, С. А. Пархоменко, Л. В. Стародубцева, И. И. Хрипина. Курск: Издательский дом ВИП, 2017. 470 с.

18. Быков А. В., Кореневская С. Н., Родионов Д. С. Использование гибридных нечетких моделей для оценки степени тяжести сочетанных ишемических патологий // Биотехнические, медицинские, экологические системы и робототехнические комплексы - Биомедсистемы-2017: сборник трудов ХХХ Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов / Рязанский государственный радиотехнический университет. Рязань, 2017. С. 297-300.

19. Оценка интенсивности болевого синдрома при ишемии сердца / А. В. Быков, Н. А. Кореневский, Е. А. Бойцова, Р. Ю. Горяйнов // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2017. Т. 16, № 4. С. 848-856.

20. Метод и нечеткая модель оценки динамики развития критической ишемии нижних конечностей / А. В. Быков, Н. А. Кореневский, С. Н. Родионова, Е. В. Цымбал // Вестник новых медицинских технологий. 2018. Т. 25, № 4. С. 251-257.

21. Выбор схем лечебно-оздоровительных мероприятий для больных хроническими облитерирующими заболеваниями артерий нижних конечностей с учетом системных взаимосвязей центральной и региональной гемодинамики / А. В. Быков, Н. А. Кореневский, С. А. Пархоменко, С. Н. Родионова, Е. В. Цымбал // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2018. № 6. С. 105-114.

22. Пат. 2691932 Российская Федерация, МПК A61B5/02 G06F17/00 G01N33/48. Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей на основании оценки центральной и регионарной гемодинамики органов / Быков А. В., Кореневский Н. А. Заявл. 18.25.17; опубл. 18.06.17, Бюл. № 17.