×
10.05.2018
218.016.3d76

Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002648178
Дата охранного документа
22.03.2018
Аннотация: Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики и терапии в неврологии, кардиологии, сосудистой хирургии, экспертизе инвалидности, профессиональной пригодности. Способ заключается в определении таких информативных признаков S как критерий оценки центральной гемодинамической системы, время сегригирования критической ишемии нижних конечностей, интенсивности болевого синдрома в сердце (с), головном мозге (м), нижних конечностях (к). Для каждого информативного признака по каждому исследуемому органу: i=с, м, к и классу степени тяжести состояния r: r=н (норма); r=л (латентное); r=р (реверсивное); r=к (критическое) определяются функции принадлежности μ(S), определяющие уверенность в классификации степени тяжести состояний по исследуемым органам по признаку S. Далее рассчитываются итоговые степени тяжести ишемии по каждому исследуемому органу. где U(j) – уверенность в каждой из степеней тяжести: r=н, л, р, к, для сердца (с), когда рассчитаны μ(S) для j–признаков: j=1, …, 5. Причем U(1)=μ(S). Определяются уверенности в каждой из степеней тяжести по сердцу. А итоговая степень тяжести ишемии сердца определяется по максимальному из значений U, U, U, U. где U(j) – уверенность в каждой из степеней тяжести: r=н, л, р, к, для головного мозга (м), когда рассчитаны μ(S) для j–признаков: j =1, …, 5. Причем U(1)=μ(S). Определяются уверенности в каждой из степеней тяжести по головному мозгу. А итоговая степень тяжести ишемии головного мозга определяется по максимальному из значений U, U, U, U. где U(j) – уверенность в каждой из степеней тяжести: r=н, л, р, к, для нижних конечностей (к), когда рассчитаны μ(S) для j–признаков: j =1, …, 5. Причем U(1)=μ(S). Определяются уверенности в каждой из степеней тяжести по нижним конечностям, а итоговая степень тяжести ишемии нижних конечностей определяется по максимальному из значений U, U, U, U. Изобретение позволяет повысить качество прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики и терапии в неврологии, кардиологии, сосудистой хирургии, экспертизе инвалидности, профессиональной пригодности.

Одной из проблем, связанных с ведением ишемических больных, является частое сочетание сосудистых поражений различных органов, включая головной мозг, сердце и нижние конечности.

Основой взаимодействия ишемизированных органов являются процессы ишемического прекондиционирования или кратковременной гипоксии тканей, которые характеризуют защитную реакцию органов (сердце (С), головной мозг (ГМ), нижние конечности (НК)) в ответ на повторное ишемическое воздействие.

При этом современные подходы к анализу состояния ишемизированных больных основываются на представлении о краткосрочных воздействиях различного вида: нейрогенные, фармакологические, физические и т.д.

В тоже время наши наблюдения показывают, что патологические состояния сердца и сосудов, включая сосуды головного мозга и нижних конечностей, сосуществуют длительно, приобретая хроническую взаимоотягощающую связь.

Такое течение хронических ишемических процессов требует разработки адекватных способов прогнозирования степени тяжести ишемического процесса, использование которых позволит повысить качество оказания медицинской помощи исследуемой категории пациентов.

Известен способ прогнозирования ишемической болезни сердца (А.С. №1773380 А1. Способ прогнозирования ишемической болезни сердца. Зборевский З.И., Фомина Р.Ф., Козлов И.Д., Розова Н.В. Подача заявки: 1988-28-06. Публикация а. с. 07.11.1992). Способ осуществляется следующим образом. Во время обследования пациенту (обследуемому) измеряют систолическое давление общепринятым методом, дважды измеряют жизненную емкость легких с помощью водяного или воздушного спирометра, засчитывая наибольший результат во время измерений, измеряют систолическое артериальное давление (САД) и учитывают возраст с последующей математической обработкой данных, дополнительно измеряют жизненную емкость легких (ЖЕЛ), ширину тазового пояса, вычисляют линейную дискриминантную функцию

,

где Х1 – уровень САД; Х2 – значение ЖЕЛ; Х3 – возраст; Х4 – ширина тазового пояса обследуемого, и при А≥0 обследуемого относят к группе высокого риска возникновения ишемической болезни сердца.

Однако известный способ не позволяет оценивать риск появления и развития ишемической болезни головного мозга и нижних конечностей и не позволяет дифференцировать различные степени тяжести состояния исследуемых органов, что снижает прогностическую ценность способа.

Кроме того, использование этого способа не позволяет обеспечивать эффективное ведение больных с выбором рациональных схем профилактики и лечения исследуемой категории больных.

Известен способ прогнозирования течения ишемии мозга (Патент РФ №226 58 48 (13) С2. Способ прогнозирования течения ишемии мозга. Орлова Н.С., Волкова Э.Г., Камилов Ф.Х. Подача заявки 2003.09.23. Публикация 2005.12.10).

Сущность способа прогнозирования течения ишемии мозга заключается в следующем: в сыворотке крови больного определяют концентрации молочной и пировиноградной кислот, активность фермента лактат дегидрогеназы с расчетом коэффициента С, определяемого через константу равновесия соответствующей дегидрогеназной реакции, концентрацию молочной кислоты, активность фермента лактат дегидрогеназы и концентрацию пировиноградной кислоты. При значении С до 597,17 прогнозируется благоприятное течение ишемии мозга, при значениях С выше 597,17 – неблагоприятное.

Однако известный способ не позволяет оценивать риск появления и развития ишемической болезни сердца и нижних конечностей и не позволяет дифференцировать различные степени тяжести состояния исследуемых органов, что снижает прогностическую сущность способа.

Кроме того, использование этого способа не позволяет обеспечивать эффективное ведение больных с выбором рациональных схем профилактики и лечения исследуемой категории больных.

Известен способ прогноза течения хронической критической ишемии нижних конечностей (Патент РФ №2084817. Способ прогноза течения хронической критической ишемии нижних конечностей. Затевахин И.И., Дроздов С.А., Хабаров Р.И. и др. Публикация 06.20,1997).

Сущность способа. При поступлении пациента через 14 дней после хирургического или консервативного лечения определяют содержание В-лимфоцитов, ЦИК, иммуноглобулинов класса А, М, Д, фагоцитарную активность лейкоцитов в периферической крови и при смещении всех перечисленных показателей относительно исходных прогноз для сохранения конечности считают благоприятным.

Однако известный способ не позволяет оценивать риск появления и развития ишемической болезни головного мозга и сердца и не позволяет дифференцировать различные степени тяжести состояния исследуемых органов, что снижает прогностическую сущность способа.

Кроме того, использование этого способа не позволяет обеспечивать эффективное ведение больных с выбором рациональных схем профилактики и лечения исследуемой категории больных.

В качестве ближайшего аналога принят способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей, описанный в работе Быков А.И., Устинов А.Г., Стародубцева Л.В. «Прогнозирование степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей» Доклады 12-й международной конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии – ФРЭМЭ – 2016» Владимир – Суздаль, Россия, 2016 Книга 1, с. 171-173.

Сущность этого способа состоит в том, что у обследуемого (пациента) определяется следующий набор показателей. ЦГС - критерий оценки саморегуляции центральной гемодинамической системы; ВС - время сегрегирования критической ишемии нижних конечностей (в месяцах); ИБСНК - интенсивность болевого синдрома нижних конечностей (в баллах); ИБСС - интенсивность болевого синдрома сердца (в баллах); ИБСГМ - интенсивность болевого синдрома головного мозга (в баллах).

Параметр ЦГС определяется выражением

(1)

- систолическое АД в данный момент времени (мм рт.ст.);

- число сердечных сокращений (количество ударов в минуту);

- разница давления в настоящее время и 3 дня назад (мм рт.ст.);

- активное частичное тромбопластиновое время (в секундах);

- концентрация в крови, моль/л.

Показатели ИБСНК, ИБСС и ИБСГМ определяются по специально разработанным таблицам (таблица 1, таблица 2 и таблица 3) путем суммирования баллов выбираемых из соответствующих таблиц.

*Примечание: ДИ - динамическая изменчивость

Искомые показатели определяются по формулам:

; ; ; (2)

Для оценки степени тяжести ишемического процесса выбранных органов был разработан алгоритм, табличная форма которого представлена таблицей 4.

Примечание: ФИП – формы ишемического прекордиционирования; ПИП - параметры ишемического прекондиционирования.

Решение принимается по простому алгоритму. Определяется колонка, в которой все признаки удовлетворяют записанным значениям.

Недостатки данного способа прогнозирования обусловлены следующими обстоятельствами:

1) произведенные статистические исследования показали, что формула расчета ЦГС (1) обладает низкими показателями чувствительности и специфичности по отношению к выделяемым степеням тяжести ишемического процесса для всех исследуемых органов, что снижает качество принимаемых решений;

2) предлагаемые в работе балльные оценки промежуточных и итоговой решающей таблиц определены ограниченным числом экспертов одного региона, что делает оценки субъективными. Их достоверность не подтверждена математическим моделированием или статистическим испытанием, что снижает точность прогноза по всем степеням тяжести;

3) выбранный четкий алгоритм принятия решений не соответствует физиологической сущности решаемой задачи, что делает актуальной проблему выбора адекватной математической модели прогнозирования, обеспечивающей повышение точности прогноза.

На последнее обстоятельство в своих выводах указывают авторы описываемого метода.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение качества прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей производятся измерение и расчет таких информативных признаков Sj (j=1, …, 5) как: критерия оценки саморегуляции центральной гемодинамической системы (ЦГС) (S1); время сегрегированной критической ишемии нижних конечностей (в месяцах) (ВС) (S2); интенсивность болевого синдрома нижних конечностей (баллы) (ИБСНК) (S3); интенсивность болевого синдрома сердца (баллы) (ИБСС) (S4); интенсивность болевого синдрома головного мозга (баллы) (ИБСГМ) (S5).

С учетом низкой специфичности и чувствительности формулы (1) у пациента общепринятыми методами с помощью тонометра определяется систолическое артериальное давление САД 1, через три дня измеряется текущее систолическое артериальное давление САД и производится расчет величины , в это же время общепринятыми методами определяется частота сердечных сокращений (ЧСС) и методами лабораторного анализа определяется концентрация ионов кальция [Ca2+] в крови и активное частичное тромбопластиновое время.

По измеренным показателям определяется параметр, характеризующий саморегуляцию центральной гемодинамической системы по формуле:

(3)

С использованием интерактивных процедур, сочетающих технологию экспертного оценивания Делфи, и процедур, минимизирующих прогностические ошибки, определяются четыре группы функций принадлежности μнi(Sj), μлi(Sj), μpi(Sj), μкi(Sj) к таким классам, отражающим исследуемые степени тяжести, как: норма (н); латентное (л); реверсивное (р); критическое (к). Индекс i определяет исследуемый орган (i=c – сердце; i=м – головной мозг; i=к – нижние конечности), индекс j – номер информативного признака (j=1, …, 5). Способ определения формы и параметров функций принадлежности описан в работе: Кореневский Н.А. Оценка и управление состоянием здоровьем обучающихся на основе гибридных интеллектуальных технологий: монография / Н.А. Кореневский, А. Н. Шуткин, С.А. Горбатенко, В. И. Серебровский. – Старый Оскол: ТНТ, 2016. – 472 с.

Формулы для расчета всех необходимых функций принадлежности имеют следующий вид:

В ходе экспертизы и проведенных экспериментальных исследований было установлено, что выбранные признаки характеризуются тем, что учет каждого из них увеличивает уверенность в классификации по каждому из выбранных классов степени тяжести. В соответствии с рекомендациями, разработанными на кафедре биомедицинской инженерии ЮЗГУ и описанными в работах:

Кореневский Н.А. Оценка и управление состоянием здоровья обучающихся на основе гибридных интеллектуальных технологий: монография / Н.А. Кореневский, А. Н. Шуткин, С.А. Горбатенко, В. И. Серебровский. – Старый Оскол: ТНТ, 2016. – 472 с.;

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

В качестве обобщенной модели прогнозирования исследуемых степеней тяжести выбрана модель вида:

(4)

где - уверенность в классе с номером r по органу с номером i на q-м шаге итерации =.

Выражение (4) рассчитывается для каждого органа и каждого класса по всем выбранным признакам. Решение в пользу каждого класса (r=н, л, р, к) для каждого органа (i=с, м, к) принимается по максимальному значению Uri. Обозначим через URc – уверенность в классификации по сердцу; URм – по мозгу; URк – по нижним конечностям, тогда

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

где q=1,…,4; Urc(1)=

.

Конкретные примеры реализации способа

Пациент А:

САД=120;

ЧСС=75;

∆АД=25;

АЧТВ=38,5;

2,0;

ВС=1;

ИБСНК=8;

ИБСС=6;

ИБСГМ=10;

Рассчитываемые показатели:

ЦГС=7,2

Функции принадлежности

Вывод

Уверенность в классе состояний по сердцу определяется выражением (6). Из набора Uнс , Uлс, Uрс, Uкс наибольшее значение имеет величина Uнс, что позволяет сделать вывод о том, что с уверенностью 0,97 у пациента отсутствует ишемический процесс в сердце, однако, учитывая, что по показателю ВС существует достаточно высокое значение Uлс=0,6, следует обратить внимание на возможность другой сердечной патологии.

Аналогично с уверенностью 0,99 можно утверждать об отсутствии ишемических процессов в головном мозге и нижних конечностях.

Пациент Б:

САД=150

ЧСС=85

∆АД=35

АЧТВ=33,5

2,0;

ВС=2

ИБСНК=16

ИБСС=17

ИБСГМ=19

Рассчитываемые показатели

ЦГС=12,63

Функции принадлежности

Вывод

С уверенностью 0,99 сердце и мозг находятся в латентном состоянии и с уверенностью 0,98 в этом же состоянии находятся нижние конечности. Однако нельзя исключить, что с уверенностью 0,52 мозг находится в реверсивном состоянии или он приближается к этому состоянию и с уверенностью 0,76 в реверсивном состоянии находятся нижние конечности или они приближаются к этому состоянию. Кроме того нижние конечности с уверенностью 0,7 могут находиться в критическом состоянии или приближаться к нему.

В любом случае пациенту Б следует провести дополнительные исследования с целью уточнения его состояния, обратив особое внимание на 3-й и 4-й параметры (таблицы 1 и 2).

Пациент В:

САД=170

ЧСС=120

∆АД=45

АЧТВ=31

2,0;

ВС=5

ИБСНК=20

ИБСС=15

ИБСГМ=23

Рассчитываемые показатели

ЦГС=16,03

Функции принадлежности

Вывод

С уверенностью 0,98 сердце и конечности находятся в реверсивном состоянии и с уверенностью 0,99 мозг находится в реверсивном состоянии, однако следует обратить внимание, что с уверенностью 0,6 конечности могут находиться в критическом состоянии или приближаться к нему. Следует обратить внимание на данные таблицы 1.

Пациент Г:

САД=200

ЧСС=120

∆АД=60

АЧТВ=2,7

2,0;

ВС=8

ИБСНК=21

ИБСС=24

ИБСГМ=22

Рассчитываемые показатели

ЦГС=24,76

Функции принадлежности

Вывод

Пациент Г по всем исследуемым органам находится в критическом состоянии.


Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Способ прогнозирования степени тяжести ишемического процесса сердца, головного мозга и нижних конечностей
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 320 items.
19.01.2018
№218.016.0560

Надувной теплоизоляционный купол

Изобретение относится военной технике. Надувной теплоизоляционный купол включает ограждение, составленное из соединенных между собой изогнутого покрытия и двух торцевых стенок, выполненных из гибкого, упругого материала, при этом изогнутое покрытие состоит из двух горизонтальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630842
Дата охранного документа: 13.09.2017
19.01.2018
№218.016.0596

Панель для дополнительной теплоизоляции стен

Изобретение относится к области разработки конструкций дополнительной теплоизоляции стен при строительстве и ремонте зданий, предназначенных для уменьшения поступления теплоты из помещения в толщу стены при установке теплоизоляционных панелей внутри помещения или для защиты стен от воздействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630932
Дата охранного документа: 14.09.2017
19.01.2018
№218.016.05c5

Система гелиотеплохладоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Технический результат по снижению энергозатрат достигается тем, что система гелиотеплохладоснабжения имеет автоматизированную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631040
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.061d

Защитная одежда от теплового воздействия

Изобретение относится к производству зашитой одежды и может быть использовано пожарными и работниками профессий, где необходима защита от теплового воздействия или открытого пламени. Технический результат достигается тем, что защитная одежда от теплового излучения, включающая по меньшей мере...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631039
Дата охранного документа: 15.09.2017
19.01.2018
№218.016.07d4

Способ обработки эксцентриковых валов

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке эксцентриковых валов механизмов, преобразующих механическую энергию в энергию возвратно-поступательного движения. Способ включает обработку дисковой фрезой, выполненной с эллипсоидным профилем в сечении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631576
Дата охранного документа: 25.09.2017
19.01.2018
№218.016.07de

Способ получения порошка титана методом электроэрозионного диспергирования

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению порошка титана, и может быть использовано в авиа- и ракетостроении, в кораблестроении. В способе получения порошка титана электроэрозионному диспергированию подвергают отходы титана в дистиллированной воде при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631549
Дата охранного документа: 25.09.2017
19.01.2018
№218.016.0835

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков. Технический результат: расширение функциональных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631540
Дата охранного документа: 25.09.2017
19.01.2018
№218.016.08c6

Устройство для гранулирования удобрений

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефекта сахарных заводов или смеси дефекта и чернозема, смываемого с корнеплодов свеклы. Технический результат достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631791
Дата охранного документа: 26.09.2017
19.01.2018
№218.016.09b0

Самоочищающийся кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева и охлаждения газов и жидкостей в различных отраслях народного хозяйства. В самоочищающемся кожухотрубном теплообменнике, содержащем кожух, в котором размещен пучок труб, соединенных с трубными решетками, и патрубки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631963
Дата охранного документа: 29.09.2017
19.01.2018
№218.016.0e8c

Устройство для напорного перемещения газа или жидкости

Изобретение относится к области производства осевых вентиляторов и насосов для перемещения особо чистых газообразных и жидких сред. Устройство для напорного перемещения газа или жидкости содержит кожух, лопаточное колесо, двигатель, расположенный вне перемещаемой среды. Колесо снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633500
Дата охранного документа: 12.10.2017
Showing 11-12 of 12 items.
29.11.2019
№219.017.e828

Способ дифференциальной диагностики форм пиелонефрита и оценки степени их тяжести

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики и терапии в урологии при заболевании почек. Предложен способ дифференциальной диагностики форм пиелонефрита и оценки степени их тяжести, заключающийся в проведении лабораторных исследований крови, определяются...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707358
Дата охранного документа: 26.11.2019
23.02.2020
№220.018.0596

Способ определения степени тяжести ишемического поражения анатомических зон нижних конечностей

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам определения степени тяжести ишемического поражения нижних конечностей, включая ее злокачественную форму – критическую ишемию нижних конечностей (КИНК). Предложен способ определения степени тяжести ишемического поражения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714758
Дата охранного документа: 19.02.2020
+ добавить свой РИД