Концепт контролера гетероструктур интегративных метасистем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пензенский государственный университет

Концепт контролера гетероструктур интегративных метасистем

Смогунов Владимир Васильевич, доктор технических наук, профессор кафедры «Теоретическая и прикладная механика и графика»

Белоусова Ирина Борисовна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры «Теоретические основы физической культуры и спорта»

Кузнецов Никита Сергеевич, студент

Шорин Владимир Алексеевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика и графика»

Кулагина Татьяна Сергеевна, студент

Аннотация

Данная статья посвящена концепту контролера гетероструктур интегративной метасистемы. В статье описаны комплексы предикторов сердечно-сосудистых катастроф для самоконтроля интегративной метасистемы кровообращения. Дано обоснование возможности оценки вязкости крови, жесткости сосудов, левого желудочка и митрального клапана по данным измерений артериального давления и пульса. Предложен концепт контролера с искусственным интеллектом для самоконтроля 10 параметров системы кровообращения.

Ключевые слова: артериальное давление, гетероструктуры, интегративные метасистемы, концепт контролера, пульс, система кровообращения, тонометр.

Сердечно-сосудистые катастрофы (ССК) во всех странах мира представляют собой наиболее острую проблему здравоохранения. В нашей стране 2015г. объявлен годом борьбы с этой национальной проблемой. Во многих странах одним из эффективных путей решения данной проблемы признается самоконтроль населением артериального давления (АД) и пульса.

Для самоконтроля разрабатывается и продается большое количество цифровых автоматических тонометров на плечо и запястье, обеспечивающих измерение систолического и диастолического давлений (СД и ДД), частоты сердечных сокращений (ЧСС) и индикацию аритмий. Большинство автоматических тонометров снабжены функциями Fuzzy Logic, Intellisense - интеллектуального управления давлением в манжете и Microlife Average Mode - автоматической обработки 3-х результатов измерений, снижающих погрешности при самоконтроле АД. Имеются также тонометры с речевым выходом результатов самоконтроля для людей со слабым зрением. Фирма Paul Hartmann выпускает тонометры с технологией Tensoval Duo Control, реализующей традиционную аускультативную и осциллометрическую методики измерений, снимающую принципальный вопрос погрешности измерений. предиктор сердечный кровообращение

Медики различных специальностей считают некоторые показатели гетероструктур интегративной метасистемы кровообращения предикторами сердечно-сосудистых катастроф. Так, неврологи и кардиологи признают, что основными предикторами сердечно-сосудистых катастроф являются артериальная гипертензия и аритмия. Основоположник хирургической аритмологии Л.А. Бокерия рекомендует метод «вычислительной электрофизиологии сердца с компьютерным поверхностным картированием» для малоинвазивного лечения наследственных и приобретенных заболеваний сердечно-сосудистой систе в качестве доказанных предикторов сердечно-сосудистых катастроф считают артериальную гипертензию, динамику пульса, жесткость сосудов, вязкость крови и аритмии [2, 3].

Интеллектуальный анализ предикторов сердечно-сосудистых катастроф, приборов и других методик контроля позволил авторам обосновать комплекс предикторов для самоконтроля состояния гетероструктур метасистемы кровообращения, который включает: 1 ? комплекс?квартет интегральных предикторов заболеваний мозга, сердца, сосудов, крови; 2 ? комплекс предикторов вязкости крови; 3 ? комплекс оценок жесткости сосудов; 4 ? оценку левого желудочка и митрального клапана (рисунок).

Рисунок 1. Комплекс предикторов ССК для контроля интегративной метасистемы

Комплекс?квартет интегральных предикторов заболеваний мозга, сердца, сосудов и крови представляет собой систолическое, диастолическое, пульсовое давление, ЧСС, аритмию. В норме СД при самоконтроле должно быть равным 130 мм. рт. ст., ДД - 85 мм. рт. ст., пульсовое давление (ПД) - 45 мм. рт. ст., ЧСС - 80 уд/мин.

Комплекс предикторов вязкости крови. Важность контроля вязкости крови для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний трудно переоценить. Этот показатель является одним из наиболее сложных для измерения параметров и до сих не имеет ясного понимания и научной трактовки. Вместе с тем известно, что динамическая вязкость для жидкостей определяется как коэффициент, который показывает, какая сила вязкого трения возникает между слоями, площадью, равной единице, при градиенте скорости, равном единице, то есть это ? коэффициент пропорциональности в силе внутреннего трения с размерностью ПаЧс.

Глюкоза крови повышает общую вязкость крови и может быть оценена. Отношение ДД к ЧСС - это есть вязкость крови в области измерения давления (на кисти) (норма ДД/ЧСС ~ 0,56 мм. рт. ст.ґмин.). СД/ЧСС - вязкость крови в области левого желудочка сердца (норма СД/ЧСС ~ 1,6 мм.рт.ст.ґмин.). ДД/ЧСС - вязкость крови в области митрального клапана сердца (норма ДД/ЧСС ~ 1,0 мм.рт.ст.ґмин.).

Оценки состояния левого желудочка, митрального клапана сердца и жесткости сосудов предлагается делать исходя из реальной механики процессов по отношениям ДД и СД к ПД (норма ДД/ПД ~ 1,9; СД/ПД ~ 2,9).

Синтезированные комплексы предикторов для самоконтроля интегративной метасистемы кровообращения предполагают использование цифровых измерителей АД крови, ЧСС и аритмии на запястье, что обеспечивают наивысшую точность измерений по сравнению с другими тонометрами. Однако, реальных тонометров для обеспечения контроля всех указанных 10 предикторов не существует. Поэтому нами был разработан концепт контролера с искусственным интеллектом, работающий по алгоритму обработки результатов измерения АД и пульса: автоматическая запись результатов измерений, вычисление комплексов вязкости крови, оценка жесткости сосудов, состояния левого желудочка и митрального клапана, сравнение с целевыми показателями, оценка тренда, обращение к лечащему врачу, принятие решения по коррекции образа жизни и медикаментозных препаратов, запись результатов в личную электронную карточку, дублирование записи в долговременную базу данных.

Библиографический список

1. Бокерия Л.А. Новые предикторы внезапной сердечной смерти // Анналы аритмологии. ? ? 2012. ? №4. ? С.38?49.

2. Смогунов В.В., Кузнецов Н.С., Белоусова И.Б., Митрошин А.Н., Шорин В.А. Методика самоконтроля предикторов сердечно-сосудистых катастроф // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/47111 (дата обращения: 17.02.2015).

3. Смогунов В.В., Белоусова И.Б., Волкова Н.А., Вдовикина О.А., Шорин В.А. Исследования гетероструктур интегративных метасистем // Исследования в области естественных наук. 2015. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://science.snauka.ru/2015/02/9071 (дата обращения: 22.02.2015).

Размещено на Allbest.ru