Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Метод многомерных фазовых пространств в оценке состояния сердечно-сосудистой системы больных ишемическим инсультом

ВАК РФ 03.01.09, Математическая биология, биоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Метод многомерных фазовых пространств в оценке состояния сердечно-сосудистой системы больных ишемическим инсультом"

На правах рукописи

БОНДАРЕНКО Ольга Алексеевна

МЕТОД МНОГОМЕРНЫХ ФАЗОВЫХ ПРОСТРАНСТВ В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ

03.01.09 - математическая биология, биоинформатика (медицинские науки)

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 5 ПАР 2015

005561287

Сургут-2015

005561287

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа -Югры»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор ЖИВОГЛЯД Раисе Нурлыгаяновна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор ПЯТИН Василий Федорович, заведующий кафедрой нормальной физиологии Государственного бюджетного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России;

доктор медицинских наук, профессор СУББОТИНА Татьяна Игоревна, заведующая кафедрой общей патологии Медицинского института Феде-ралного Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Тульский государственный университет», г. Тула.

Ведущая организация:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежская государственная медицинская академия им. H.H. Бурденко» Минздрава России, г. Воронеж.

Защита состоится «20» апреля 2015 г. в 10.00 час. На заседании диссертационного совета Д 800.005.05 при ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» по адресу: 628412 Тюменская область, г. Сургут, пр. Ленина,1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГБОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры» по адресу: 628412 Тюменская область, г. Сургут, пр. Ленина, 1.

Электронный адрес: http://www.surgu.ru/

Автореферат разослан б» марта 2015 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Инсульт является одной из важнейших медико-социальных и научных проблем, поскольку имеет высокую долю в структуре заболеваемости и смертности среди трудоспособного населения и отличается значительными показателями временных трудовых потерь и первичной инвалидности.

В последние годы наблюдается тенденция не только к росту, но и к омоложению инсульта. Риск инсульта в районе Среднего Приобья выше, чем в южных регионах, и больше поражает трудоспособный возраст- 35-45 лет (Богданов А.Н., 1999). Летальность от инсульта к концу первого года достигает 59,8%. Из общего числа выживших лишь 20% - возвращается к труду, 60% - становятся инвалидами, 20% - нуждаются в постоянном постороннем уходе. Из выживших 70-80% больных нуждаются в проведении дорогостоящей медицинской и социальной реабилитации. Наилучшие результаты при проведении восстановительного лечения у больных ишеми-ческим инсультом наблюдается в ранний восстановительный период (до 6 месяцев от начала заболевания) (Демиденко Т.Д., 2004г.). Несмотря на очевидный прогресс в диагностике и лечении больных ишемическим инсультом (ИИ), проблема и дискуссия о выборе оптимальных и результативных методах восстановительного лечения не теряет актуальности.

Современное развитие естествознания в клинической медицине позволяет наряду с детерминистическим и стохастическим подходами, использовать инновационные методы исследования, базирующиеся на теории хаоса и самоорганизации. Биоинформационный анализ функциональных систем организма больных ИИ при проведении восстановительного лечения, позволяет идентифицировать различные режимы поведения функциональных систем организма с позиции компартментно-кластерной теории биологически динамической системы. Анализируя движение вектора состояния организма больных ИИ возможно определить расстояние между центрами квазиаттракторов в фазовом пространстве состояний организма, что позволяет выбрать метод восстановительного лечения и оценить результат проведенного лечения. Соответственно биоинформационный анализ (БА) является интегральным индикатором и маркером эффективности при применении различных методов восстановительного лечения.

Учитывая, что вегетативная нервная система (ВНС) управляет всеми функциональными системами организма, обеспечивая гомеостаз, т.е. поддержание основных параметров организма в определенных, необходимых для жизни пределах, соответствующих саногенезу (Скупченко В.В., 1994; Еськов В.М., Хадарцев A.A. 2002-2009). Целесообразно проанализировать особенности функционирования ВНС у здоровых и больных ИИ. И одновременно можно исследовать ряд гематологических показателей до и после

восстановительного лечения на основе расчета параметров квазиатгракто-ров и матриц межаттракторных расстояний. Благодаря этому можно определять различия в параметрах ВНС у здоровых и больных ИИ одной возрастной группы в условиях проживания Среднего Приобья более 5 лет, а так же определить различие до и после восстановительного лечения параметров ВНС больных ИИ, что не всегда демонстрируют стандартные методы статистики. Актуальность работы основана на применении новых биоинформационных методов при реабилитации больных ИИ.

Цель исследования: в рамках стохастического и хаотического биоинформационного анализа сравнить и оценить результат различных видов восстановительного лечения больных ишемическим инсультом в ранний восстановительный период по показателям вариабельности сердечного ритма и гематологическим показателям.

Исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи исследования:

1. С позиции стохастического подхода установить различия по показателям вариабельности сердечного ритма и параметрам состояния вегетативной нервной системы больных ишемическим инсультом в ранний восстановительный период.

2. В рамках биоинформационного анализа провести идентификацию параметров квазиаттракторов вектора поведения показателей вариабельности сердечного ритма и проанализировать матрицу межаттракторных расстояний в отношении здоровых и больных ишемическим инсультом до и после различных видов восстановительного лечения.

3. Выявить особенности изменения гематологических показателей у больных ишемическим инсультом до и после различных видов восстановительного лечения на основе расчета параметров квазиатгракторов поведения вектора состояния организма человека и проанализировать матрицу межаттракторных расстояний. Определить наиболее важные диагностические признаки-параметры порядка вектора состояния организма человека, для оценки эффективности проводимого восстановительного лечения.

4. Оценить результат различных видов восстановительного лечения на основе биоинформационного анализа показателей вариабельности сердечного ритма, показателей системы крови и по шкалам неврологического дефицита (Оргогозо) и повседневной жизнедеятельности (Бартела).

Научная новизна работы:

1. Впервые выполнен биоинформационный анализ методом многомерных фазовых пространств показателей вариабельности сердечного ритма и показателей системы крови больных ИИ в ранний восстановительный период, проживающих в условиях Среднего Приобья, для оценки результата проведенного восстановительного лечения.

2. Сравнительный анализ параметров квазиаттракторов выявил особенности изменения параметров вариабельности сердечного ритма и гематологических показателей больных ИИ при различных видах восстановительного лечения.

3. Наиболее выраженные изменения в моделях параметров квазиаттракторов было определено в основной группе после комплексного восстановительного лечения с применением методов трудотерапии, рефлексотерапии и кинезиотерапии.

4. На основании полученных результатов разработана, апробирована и внедрена в клиническую практику методика комплексного восстановительного лечения с применением гирудотерапии, рефлексотерапии и кинезиотерапии больных ИИ в ранний восстановительный период (РВП).

Практическая значимость работы:

1. Системный анализ параметров квазиаттракторов и расчета матриц межаттракторных расстояний позволяет определить различия показателей вариабельности сердечного ритма и гематологических показателей до и после различных видов восстановительного лечения.

2. Результаты изменения параметров квазиаттракторов вектора состояния показателей вариабельности сердечного ритма и гематологических показателей являются количественным и качественным маркером результата восстановительного лечения, который целесообразно применять для оценки эффективности реабилитационных мероприятий.

3. Метод биоинформационного анализа идентификации параметров квазиаттракторов вектора состояния организма человека, изменяющихся при проведении восстановительного лечения, позволяют осуществить выбор методов и методик реабилитационных мероприятий больным ИИ в РВП.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Методы биоинформационного анализа позволяют количественно и качественно оценить закономерности нарушений в системе гомеостаза, на примере функционирования вегетативной нервной системы у здоровых и больных ИИ в РВП, находящихся в условиях адаптации Среднего Приобья.

2. Метод многомерных фазовых пространств с расчетом матриц межаттракторных расстояний Ъ% между центрами квазиаттракторов, позволяет установить количественные и качественные различия в пределах организма до и после лечебного воздействия с оценкой результатов восстановительного лечения больных ИИ в РВП.

5. Положительное влияние гирудотерапии и иглорефлексотерапии на параметры хаотической динамики вегетативной нервной системы и биохимических показателей крови у больных ИИ в РВП является значимым.

6. Высокая эффективность, ограниченные противопоказания и отсутствие побочного действия позволяют рекомендовать трудотерапию в сочетании с иглорефлексотерапией, как метод восстановительного лечения больных ИИ в РВП.

Личный вклад автора заключается в сборе и обработке первичного материала о состоянии нейровегетативных, гематологических и объективных данных неврологического статуса больных для оценки неврологического дефицита по шкале Оргогозо и ограничения повседневной жизни по шкале Бартела. Автором самостоятельно осуществлена статистическая обработка данных, расчет параметров квазиатгракторов вектора состояния организма человека, их интерпретация с позиций теории хаоса и самоорганизации. Изучены и проанализированы литературные данные. На основании полученных данных, разработан и внедрен оптимизированный метод восстановительного лечения больных ИИ с помощью гирудотерапии и иглорефлексотерапии.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в медицинскую практику БУ «Сургутская клиническая травматологи-че-ская больница»; НУЗ «Отделенческая клиническая больница на станции Сургут» ОАО «Российские железные дороги», используются в учебном процессе ГБОУ ВПО «Сургутского государственный университет ХМАО - Югры» на кафедрах биофизики и нейрокибернетики и постдип-ломной подготовки.

Апробация работы. Основные результаты исследования доложены на международных конференциях: Международной заочной научно-практической конференции «Современные тенденции образования, медицины, физики, математики: новый взгляд» (г. Санкт-Петербург, 2013); на I Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические проблемы развития современной науки» (г. Москва, 2013); на XIV международной научно-практической конференции «Наука в современном мире» (г. Москва, 2013); на международной XX заочной научно-практической конференции «Научная дискуссия: инновация в современном мире» (г. Москва, 2013); на всероссийской научно-практической конференции, посвященной 15-летию кафедры экологии СурГУ (г. Сургут, 2014); на XV итоговой научной конференции студенческого научного общества и совета молодых ученых и специалистов Ханты-Мансийской государственной медицинской академии «Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной и клинической медицины» (г. Ханты-Мансийск, 2013).

Публикации результатов исследования. По теме диссертации всего опубликовано 15 работ, в том числе 6 в журналах, рекомендуемых в перечне ВАК Министерства образования и науки РФ, 1 публикации в иностранном издании, глава в монографии и учебно-методическом пособии.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста, иллюстрирована 17 рисунками, 12 таблицами, и состоит из введения, трех глав: обзора литературы, объектов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения; заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, 8 приложений. Библиографический указатель содержит 148 источников, из которых 123 работы отечественных и 25 работ зарубежных авторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились в период с 2011 по 2014 гг. на базе бюджетного учреждения «Сургутская клиническая травматологическая больница» (г. Сургут).

Объектом настоящего исследования стали мужчины и женщины с заболеванием ИИ в РВП (с 21 дня заболевания до 6 месяцев включительно), в количестве 100 человек, в возрасте от 40 до 65 лет, средний возраст исследуемых составил 51±4,8 лет.

В зависимости от методов восстановительного лечения, испытуемых разделили на 2 группы. В 1 группе (основной) проводился комплекс восстановительного лечения:

1. Стандартная базисная фармакотерапия (винпоцетин 20 мг в сутки, внутривенно, капельно, курс 10 дней, актовегин 2000 мг в сутки, внутривенно капельно, курсом 10 дней, пирацетам 20% 5 мл в сутки внутривенно струйно, курсом 10 дней, симптоматическая гипертензионная терапия). На период гирудотерапии дезагреганты (аспирин 75 мг в сутки) отменялся.

2. Физиотерапевтические методы лечения (магнитотерапия аппаратом «Алимп» на воротниковую зону, лобно-затылочную области, 20-25 мТл 10 процедур по 15 минут, курс 10 дней, фотохромотерапия аппаратом «Спектрум» зеленая матрица, мощность 100%, интенсивность 100 Гц, на сосудистые пучки, курс 10 дней).

3. Кинезиотерапия в виде индивидуальных занятий в течение 20 дней.

4. Гирудотерапия 10 сеансов (суммарное количество пиявок на курс 50 штук).

5. Карпоральная акупунктура (индивидуально подобранная по методу трехуровневого сочетания точек воздействия Д.М. Табеевой).

Во 2 группе (сравнения) проводился курс стандартной базисной фармакотерапии и физиотерапии.

Больные 1 и 2 групп были отобраны в соответствии с разработанными критериями включения: ранний восстановительный период ИИ (от 21 дня от начала заболевания до 6 месяцев), двигательные нарушения, ограничивающие передвижение и самообслуживание, возраст от 40 до 65 лет включительно, проживание на территории Среднего Приобья более 5 лет. И критериями исключения: декомпенсированные, нестабильные соматические заболеваниями или состояния угрожающие жизни, ухудшающие прогноз больного; выраженные двигательные и сенсорные нарушения, приводящие к обездвиживанию пациента; грубые нарушения речи; выраженные когнитивные расстройства; терминальные состояния.

1-я группа (основная) составила 50 человек (23 женщины и 27 мужчин), 2 группа (сравнения) - 50 человек (21 женщина и 29 мужчин). Все испытуемые проживали на территории Ханты-Мансийского автономного округа более 5 лет.

Показатели ВНС, полученные в результате проведенного лечения, мы сравнили с показателями 3-й группы исследуемых (контрольной). В нее вошли работающие жители Среднего Приобья, в количестве 50 человек (25 женщин и 25 мужчин), в возрасте от 40 до 65 лет (средний возраст 55,2±2,2) не имеющие соматических и неврологических заболеваний.

У больных 1-й и 2-й групп, первое исследование показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) и биохимических показателей крови проводилось не ранее 21 суток от начала заболевания и второе исследование проводилось по окончанию восстановительного лечения. В 3-й группе - показатели ВСР исследовались двухкратно, в условиях обычной жизнедеятельности.

Объем обследования включал: анкетирование (с учетом жалоб, данных анамнеза, факторов риска), исследование неврологического статуса по общепринятой схеме, определение биохимических показателей крови, определение показателей вегетативной регуляции, расчета параметров квазиаттракторов (КА) вектора состояния организма и матриц межат-тракторных расстояний в фазовом пространстве состояний (ФПС).

Для оценки неврологического дефицита, а так же определения активности повседневной деятельности и функционального восстановления после лечения, использовались шкалы Бартела и Оргогозо. Количество баллов имеет амплитуду от 0 (значительное функциональное нарушение и смерть больного) до 100 баллов (минимальное ограничение и отсутствие изменений в неврологическом статусе) соответственно. (Barthel D.W., Grander C.V., Hamilton B.R., Gresham G.E. et al. Arch Phys Med Rehabil 1989, Orgogozo J.M., Dartigues J.F., 1986).

Для исследования гематологических показателей бралась венозная кровь натощак в пробирку с цитратом натрия. Показатели гемостаза (про-тромбиновый индекс по Квику и фибриноген) определялись методом коа-гулометрическим, показатель холестерина крови определялся методом ферментативно-колориметрическим, показатели крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) исследовались методом цитофлоурометрии с использованием лазерных полупроводников и гидродинамической фокусировки при помощи анализатора SYSMEX, «Cobas 6000». Показатель гемоглобина крови исследовался автоматически с использованием фотометрического метода, вследствие преобразования в SLS-Hb, при помощи лаурилсульфатанатрия.

Для оценки параметров вегетативной регуляции использовался неинвазивный метод исследования с помощью прибора пульсоксиметр «ЭЛОКС-01С2», разработанный и изготовленный ЗАО ИМЦ «Новые приборы», г. Самара. Определялись интегрально-временные и спектральные параметры ВСР.

Статистическую обработку результатов исследований проводили с помощью программ «Statistica v.6», IBM PC БИОСТАТ. С помощью кри-

терия Уилкоксона и Манна-Уитни. Уровень значимости считался достоверным при р<0,05.

Расчет параметров КА производился при помощи «Программы идентификации параметров квазиаттракторов поведения вектора состояния биосистем в ти-мерном фазовом пространстве» (Еськов В.М., Брагинский М.Я., Русак С.Н., Устименко A.A., Добрынин Ю.В.) (Свидетельство № 2006613212 от 13.09.2006 г.). Использовалась «Программа медицинской диагностики по расстоянию между фактической точкой вектора состояния организма человека и ближайшими центрами квазиаттракторов», разработанная коллективом авторов под руководством ЗДН РФ, профессора, д-ра физ.-мат. наук, д-ра биол. наук В.М. Еськова (2008г.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Нами было установлено, что нейровегетативное регулирование у пациентов в обеих группах до начала лечения характеризуется некоторым повышенным показателем симпатической ВНС (СИМ), что свидетельствует о большом функциональном напряжении у больных с ИИ до начала курса лечения в обеих группах и подтверждает неспецифическую адаптационную реакцию организма на развитие заболевания.

После курса лечения отмечается уменьшение дисбаланса показателей ВНС, что приводит к нейродинамическому равновесию в 1-й группе, в отличие от показателей 2-й группы (рисунок 1, 2).

12 -j-

: JblJ^it

СИМ ПАР СИМ ПАР 1-я группа 1-я группа 2-я группа 2-я группа

-после

Рисунок 2. Показатели СИМ, ПАР женщин I и П групп по результатам статистической обработки ФСО пациентов до и после лечения циентов до и после лечения

Примечание: СИМ (у.е.) - показатель активности симпатической ВНС; ПАР (у.е.) - показатель активности парасимпатической ВНС.

L П ■

II ■ ■ ■ ■ 1

СИМ ПАР СИМ ПАР 1-я группа 1-я группа 2-я группа 2-я группа

-ДО

Рисунок 1. Показатели СИМ, ПАР мужчин I и II групп по результатам статистической обработки ФСО па-

Это подтверждает комплексное, многофакторное действие методов лечения на регуляцию ВНС, переводя состояние ВНС из относительной симпатотонии в состояние менее напряженного вегетативного баланса. Это способствует активизации механизмов саморегуляции и самоадаптации организма пациентов 1-й группы (основной), а так же приводят к улучшению клинического состояния по всем измеряемым параметрам. Переводя организм больного из состояния патологии к состоянию саногенеза.

При сравнении показателей: индекса Баевского (ИБ), частоты сердечных сокращений (ЧСС), показателя насыщения крови кислородом (БРОг), показателя симпатической и парасимпатической нервной системы (СИМ и ПАР) до и после восстановительного лечения в обеих группах были определены как статистически не значимые.

В спектральных характеристиках до лечения в обеих группах, вне зависимости от пола, доминируют церебральные эрготропные влияния на ВНС, оцениваемые очень высокими составляющими спектра очень низких частот (УТЛ7), что обусловлено активацией стрессреализующих функциональных систем организма в ответ на острое заболевание (рисунок 3,5).

Рисунок 3. Спектральные Рисунок 4. Спектральные

показатели 1-й группы до лечения показатели 1-й группы после лечения

Примечание: УЬР (мс2/Гц) - очень низкий спектр; ГДмсг/'Гц) - низкий спектр; НР(мс2/Гц) - высокий спектр.

Пациенты 1-й и 2-й групп до лечения, также как и в 3-й группе находятся в состоянии относительной симпатотонии, что соответствует отношению УЬР>ЬР>НР (рисунок 4, 6). Это подтверждает сохранение напряженного вегетативного дисбаланса в сторону симпатикотонии и обосновывает длительный процесс восстановления нарушенных функций у больных ИИ в РВП, что требует проведения повторных курсов лечения.

После лечения в 1 группе отношение было определено как УЬР>ЬР<НР (1981>357<895 мс2/Гц), что расценивается как положительная динамика, в виде восстановления баланса между эрготропными влияниями ВНС и сегментарными центрами ВНС, что создает условия для положительного реабилитационного прогноза.

При сравнении спектральных характеристик в двух группах до и после лечения, с использование критерия Уилкоксона были отмечены до-

стоверно значимые изменения параметров VLF (р < 0,004), LF (р < 0,01), HF (р < 0,05), TOTAL (р < 0,02) только в 1-й (основной) группе.

показатели 2-й группы до лечения показатели 2-й группы после лечения

Примечание: УЬБ (мс2/Гц) - очень низкий спектр; 1Дмс2/Гц) - низкий спектр; НР(мс2/Гц) - высокий спектр.

Интегральный и многофакторный подход восстановительного лечения в 1-й (основной) группе, оказывает рефлекторное (через биологически активные точки и зоны) и гуморальное (ферментативный состав слюны пиявки в сочетании с фармакотерапией) действие, вызывая максимальный терапевтический и восстановительный эффекты, чего невозможно достичь только при применении фармакотерапии, оказывающей действие в пределах своей химической составляющей.

При сравнении объемов КА показателей ВСР в 1 -й и 2-й группах с показателями 3-й (здоровые) группы до лечения было выявлено увеличение объемов КА, что свидетельствует об увеличении хаотичности динамики изучаемых признаков у больных ИИ в РВП. И является реальной количественной мерой, оценивающей особенности протекания патологического процесса в организме больных (таблица 1).

В результате проведенного биоинформационного исследования было установлено, что однонаправленное уменьшение общего объема КА (Ух) в 1-й (основной) группе в 4,3 раза и уменьшение общего коэффициента асимметрии (гХ) вектора состояния ВСР в 5 раз отражает уменьшение уровня флуктуации вектора состояния организма человека (ВСОЧ) в ФПС, что свидетельствует об увеличении адаптационных возможностей системы регуляции ВНС.

Результат исключения отдельных признаков КА показателей ВСР в основной группе, наибольшую значимость показали параметры УЬБ (Ухб=2,56* 1021,Ууб=5,5*1018), Ы7 (Ух7= 2,21 + 1021,УУ7-5,5*1018) и ТОТАЬ (Ух9= 9,21*Ю20 УУ9= 3,3*1018). При их исключении существенно изменяется расстояние между центрами хаотических КА: 7б=5,057*1019; г7=5,486*1019; г9=2,273*1019 соответственно.

Расстояние между хаотическими центрами до и после лечения в 1-й группе (основной) составил большее расстояние (2,78*1019) у.е. (таблица 2).

Рисунок 5. Спектральные

Рисунок 6. Спектральные

Расстояние между хаотическими центрами в 1-й группе, по сравнению с показателями 3-й группы (здоровых), выявил наименьшее расстояние в 1-й группе (2,3*101®), по сравнению со 2-й группой.

Таблица 1.

Идентификация параметров квазнатгракторов ВСР до и после лечения в 1-й и 2-й группах, в сравнении с показателями ВСР 3-й группы

Количество измерений в каждой группе п=50 Размерность фазового пространства=9 параметров ВСР

1-я группа

до лечения:

General V value Vx 13,9+1030 General asymmetry rX 18763,5*10"

после лечения:

General V value Vx 3,П*1<И* General asymmetry rX 3722,6* 1015

2-я группа

до лечения:

General V value Vx 11,8П030 General asymmetry rX 25437,9*10"

после лечения:

General V value Vx 12,IMO30 General asymmetry rX 14333*10"

3-я группа

General V value Vx 5,44* 1030 General asymmetry rX 17784,4*10"

Примечание: n - количество обследуемых; Vx - объем 9-мерного фазового пространства; General V value Vx - общий объем квазиаттрактора; General asymmetry rX - общий объем асимметрии.

Таблица 2.

Матрица идентификации расстояний Zg между центрами хаотических квазнатгракторов поведения вектора состояния параметров интегрально-временных и спектральных характеристик ВСР до и после лечения 1-й и 2-й групп, в сравнении с параметрами 3-й группы (здоровые) в 9 мерном фазовом пространстве

Группы сравнения 1-я группа (ДО) 1-я группа (после) 2-я группа (ДО) 2-я группа (после) 3-я группа (здоровые

1 группа (до) 0,00 2,78 1,59 1,55 3,14

1 группа (после) 2,78 0,00 1,45 1,33 2,30

2 группа (до) 1,59 1,45 0,00 0,71 3,17

2 группа (после) 1,55 1,33 0,71 0,00 3,15

3 группа (здоровые) 3,14 2,30 3,17 3,15 0,00

Примечание: «до» - до лечения; «после» - после лечения. Расстояния между хаотическими центрами квазиаттракторов 1ц *1019

Полученные данные подтверждают эффективность методов восстановительного лечения в 1-й (основной) группе и могут быть количественной мерой оценки качества результата реабилитационных мероприятий.

Статистический анализ в двух группах до и после лечения подтвердил достоверность в изменениях показателей крови в 1-й группе, в отличие от 2-й группы, где показатели не изменялись на фоне базисной стандартной физиотерапии и фармакотерапии.

Изменения показателей крови в сторону уменьшения после курса лечения в 1-й группе гемоглобина и количества тромбоцитов, обусловлено умеренной кровопотерей во время сеансов трудотерапии. Благодаря этому эффекту происходит естественная стимуляция эритропоэза и дезагрегационный эффект, через угнетение сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза.

Показатель количества эритроцитов на фоне лечения в 1 -й группе не изменился в связи с особенностью кровотечения из раны после укуса пиявки. После окончания акта сосания пиявка отпадает и на теле человека остается ранка, из которой, как через фильтр просачивается лимфа и в меньшей части клетки крови, таким образом форменные элементы остаются в кровяном русле.

Увеличение количества лейкоцитов в крови у пациентов 1-й группы после лечения был связан с активацией системы комплимента и повышением фагоцитарной активности крови. Полученный результат отражает повышение местного и общего иммунного ответа организма при проведении трудотерапии.

Показатель коагуляционного гемостаза - протромбиновый индекс (ПТИ) после трудотерапии уменьшается, что обусловлено действием гирудина и дестабилазного комплекса на тромбопластин.

Показатель холестерина крови на фоне трудотерапии снижается благодаря действию биологически активного вещества в слюне пиявки: холинэстеразы. Под действием ферментов секрета слюны пиявки липид-ный обмен возвращается в нормальные условия функционирования, обеспечивая регресс развития атеросклеротических бляшек, что оказывает этиотропное и профилактическое действие трудотерапии у больных ИИ.

По данным идентификации параметров КА гематологических показателей было определено уменьшение в 1,8 раз общего объема в отличие от исходного (таблица 3).

Однонаправленное уменьшение показателей объема и общей асимметрии КА вектора состояния показателей крови у пациентов 1-й (основной) группы после комплексного восстановительного лечения, свидетельствует о повышение адаптационных возможностей больных ИИ в РВП и уменьшение уровня флуктуации ВСОЧ в ФПС у исследуемых по сравнению со 2-й группой.

Таблица 3.

Биоинформационный анализ биохимических показателей крови в 1-й группе (основной) и 2-й группе (сравнения)

Размерность фазового пространства (7 параметров) General V value Vx

до лечения после лечения

мужчины женщины мужчины женщины

1-я группа (п=50) 1,31*10" 4,07*10" 3,60*1022 1,46*10"

Общий показатель 5,79*10" 3,21*10"

2-я группа (п=50) 2,15*1023 1Д0*1023 6,54* 1023 3,21 *1023

Общий показатель 3,37* 1023 6,99*1023

General asymmetry rX

1-я группа 16,8*1016 28,82*10'6 11,95*1016 29,78*1016

Общий показатель 23,3*1016 19,2*1016

2-я группа 9,55*1016 17,23* 1016 56,79*1016 37,31*1016

Общий показатель 24,5*1016 49,9*1016

Примечание: п - количество обследуемых; Vx - объем 7-мерного фазового пространства; General V value Vx - общий объем КА; General asymmetry rX - общий объем асимметрии.

БА матриц межаттракторных расстояний между хаотическими центрами КА биохимических параметров крови вектора состояния позволил установить различия в расстояниях центров до и после лечения в 1-й и 2-й группах исследуемых.

Расстояние до и после лечения в 1-й группе (основной) составило 31,2*1016 у.е., что больше в 3,7 раз по сравнению с расстоянием во 2-й группе (сравнения) 8,25*1016 у.е. (таблица 4). Таким образом, изменения движения вектора состояния больных в 1-й группе (основной) до и после лечения имеют однонаправленную тенденцию к уменьшению общего объема (Ух) и общего коэффициента асимметрии (гХ) КА, что количественно подтверждает положительное действие комплексного восстановительного лечения в основной группе.

Результат исключения отдельных признаков КА гематологических показателей до и после восстановительного лечения в 1 группе, в сравнении изменения объемов КА, наибольшую значимость показали параметры гемоглобина (Ух1» 1,52*1021; Уу1,8,04*1021) и тромбоцитов (Ух4= 3,86*1(Я; Уу4-1,89+1021). При их исключении существенно изменяется расстояние между центрами хаотических КА г1=27,2*1016; 24=17,6*1016 соответственно.

Таблица 4.

Матрица идентификации расстояний между центрами хаотических квазиаттракторов поведения вектора состояния параметров ВСР и биохимических показателей крови до и после лечения 1-й и 2-й групп в 7 мерном фазовом пространстве

Группы сравнения 1-я группа (ДО) 1-я группа (после) 2-я группа (до) 2-я группа (после)

1-я группа (до) 0,00 31,2 5,39 13,3

1-я группа (после) 31.2 0,00 35,5 43,5

2-я группа (до) 5,39 35,5 0,00 8,25

2-я группа (после) 13,3 43,5 8,25 0,00

Примечание: «до» - до лечения; «после» - после лечения. Расстояния между хаотическими центрами квазиаттракторов Ъ% *1016 у.е.

У пациентов 1-й группы было определено восстановление неврологического дефицита по шкале Оргогозо и Бартела больше в 1,2 раза после восстановительного лечения, в отличии от 2-й группы. Таким образом, результат активности повседневной жизни в 1-й группе перешел из умеренной степени нарушения (умеренная инвалидизация) в минимальные функциональные нарушения (легкая инвалидизация) (рисунок 7, 8).

1 -я фуппа

2-я группа

2-я группа

I -до

1-я группа И - после Рисунок 8. Показатель оценки повседневной деятельности по шкале Бартела «после» - после лечения. Расстояния

Рисунок 7. Показатель оценки неврологического дефицита по шкале Оргогозо

Примечание: «до» - до лечения; между хаотическими центрами квазиаттракторов * 10'6 у.е.

Результат оценки показателей неврологического дефицита и активности повседневной деятельности по шкалам Оргогозо и Бартела количественно и качественно подтверждают результативность проведения комплексного восстановительного лечения, с использованием методов гирудотерапии и иглорефлексотерапии у пациентов ИИ в РВП 1-й группы исследуемых по сравнению со 2-й группой.

выводы

1. С позиции стохастического анализа установлен дисбаланс показателей вегетативной нервной системы у больных ишемическим инсультом в обеих группах, с преобладанием активности симпатической нервной системы, что обусловлено активацией стрессреализующих функциональных систем организма в ответ на острое заболевание. После проведенного восстановительного лечения у больных 1-й группы (основной) достигается состояние нейродинамического равновесия с незначительным преобладанием активности парасимпатической нервной системы, что активизирует механизмы саморегуляции и самоадаптации во всем организме больных ишемическим инсультом в 1-й группе (основной) в отличие от результатов во 2-й группе (сравнения). Однако не все параметры Xi статистически достоверно различаются, что требует других методов оценки.

2. На основании проведенного биоинформационного анализа параметров вариабельности сердечного ритма у больных ишемическим инсультом в ранний восстановительный период в двух группах с различными видами лечения определено наибольшее положительное влияние комплексного восстановительного лечения в 1-й группе (основной), с применением методов гирудотерапии, рефлексотерапии, кинезиотера-пии. Было установлено значительное уменьшение объема КА (в 4.3 раза) и коэффициента общей асимметрии параметров вариабельности сердечного ритма (в 5 раз) в 1-й группе (основной), что приблизило его к показателям 3-й группы (здоровых лиц), по сравнению с результатами биоинформационного анализа во 2-й группе (сравнения). При сравнении расстояний между центрами стохастических и хаотических квазиаттракторов показате-лей вариабельности сердечного ритма 1-й (основной) и 2-й (сравнения) групп после курса восстановительного лечения с 3-й группой (здоровых), определено наименьшее расстояние между центрами КА 1-й и 3-й группы (Zg=2,30*1019) в отличии от расстояния между центрами 2-й и 3-й группах (Zg=3,15*1019).

3. При помощи биоинформационного анализа было установлено значительное уменьшение объема квазиатграктора и общей асимметрии показателей крови в 1 -й группе (основной) после лечения в 1,8 и в 1,2 раз, соответственно. Расстояние между центрами стохастических и хаотических квазиаттракторов показателей системы крови до и после лечения в 1 группе (основной) составил (Zg=31,2*1016), что больше, по сравнению с результатом во 2-й группе (сравнения) в 3,7 раз (Zg=8,25*1016) и является количественной мерой оценки эффективности и качества результата реабилитационных мероприятий.

4. При исключении показателей квазиаттракторов и оценке изменения относительной величины его объема могут быть определены наиболее информативные и значимые показатели (VLF, LF, TOTAL гемогло-

бин и тромбоциты) для оценки эффективности проведенного восстановительного лечения.

5. Однонаправленное положительное изменение в параметрах вариабельности сердечного ритма, гематологических показателях и в результатах анализа неврологического дефицита (по шкале Оргогозо) и активности повседневной жизни (по шкале Бартела) подтверждает клинический результат комплексного восстановительного лечения (трудотерапии и рефлексотерапии), что позволяет осуществлять выбор методов восстановительного лечения.

6. В соответствии с концепцией «инь-ян», сочетание применения ги-рудотерапии и рефлексотерапии действуют на организм согласовано, взаимодополняя друг друга оказывая саногенетический эффект.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Расчет параметров КА вектора состояния показателей ВСР, гематологических показателей и анализ матриц межатгракторных расстояний является количественным и качественным маркером результата лечения и может использоваться для оценки эффективности проводимой терапии.

2. Метод биоинформационного анализа идентификации параметров КА ВСР и гематологических показателей, изменяющихся при проведении комплексного восстановительного лечения, с применением методов ги-рудотерапии и рефлексотерапии у больных ишемическим инсультом целесообразно использовать в практическом здравоохранении для подбора видов и методов восстановительного лечения.

3. В связи с этим рекомендуется применение этого метода в научно-исследовательских и практических медицинских учреждений здравоохранения для формирования программ реабилитационных мероприятий.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ

Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК и в системе SCOPUS:

1. Бондаренко, O.A. Биоинформационный анализ саногенеза и патогенеза при гирудорефлексотерапии на Севере РФ / Р.Н. Живогляд, Н.В. Живаева, Т.В. Смагина и др. // Вестник новых медицинских технологий. -2013.-№2.-С. 465-467.

2. Бондаренко, O.A. Параметры квазиатгракторов у больных эндо-метриозом при гирудорефлексотерапии / А.Г. Данилов // Вестник современной клинической медицины. -2013.-Т. 6, № 6.-С. 135-139.

3. Бондаренко, O.A. Матрицы межаттракторных расстояний в оценке показателей вегетативной нервной системы жителей Югры / Р.Н.

17

Живогляд, H.B. Живаева // Вестник современной клинической медицины.

- 2013. - Т. 6, № 5. - С. 140-144.

4. Бондаренко, O.A. Анализ активности вегетативной нервной системы у больных с заболеванием Паркинсон при восстановительном лечении гирудо-рефлексотерапией / Р.Н. Живогляд, Н.В. Живаева, А.Г. Данилов // Вестник современной клинической медицины. - 2014. - Т. 7, №5.-С. 27-31.

5. Бондаренко, O.A. Сравнительный биоинформационный анализ больных гипертонической болезнью в условиях Севера РФ на фоне медикаментозного и комплексного восстановительного лечения / Р.Н. Живогляд, Н.В. Живаева, А.Г. Данилов // Вестник современной клинической медицины. - 2014. - Т. 7, № 3. - С. 44-49.

6. Бондаренко, O.A. Сравнительный анализ функционального состояния организма человека при применении методов биологической медицины в Югре / Р.Н. Живогляд, В.В. Еськов, А.Г. Данилов // Вестник современной клинической медицины. - 2014. - Т.7, № 5. - С. 44-49.

7. Bondarenko, O.A. Chaotic Dynamics of Autonomic Nervous System Parameters in Patients with Postherpetic Neuralgia on Hirudoreflexotherapy in Conditions of the North of the Russian Federation / Р.Н. Живогляд H.B. Живаева, А.Г. Данилов // Middle-East Journal of Scientific Research. - 2014/

- T 20, № 10.-C. 1302-1305.

Статьи в других научных журналах и сборниках

8. Бондаренко, O.A. Комплексный подход к лечению больных с цереб-роваскулярной патологией в условиях урбанизированного севера / Р.Н. Живогляд, Н.В. Живаева, Т.В. Смагина, А.Г. Данилов // Современные тенденции экономики, управления, права, социологии, образования, медицины, физики, математики: Новый взгляд. Междунар. научно-пракг. конференция, 27-28 февраля 2013 г. - СПб.: КультИнформ Пресс, 2013. - С. 103-107.

9. Бондаренко, O.A. Нейрокибернетические методы исследования гинекологических заболеваний Югры / Р.Н. Живогляд, А.Г. Данилов, Я.Ю. Алексеенко II Теоретические и практические проблемы развития современной науки: материалы I Междунар. научно-практ. конференции, г. Москва, 1-3 марта 2013 г. Т. I. - Москва: Апробация, 2013. - С. 103-107.

10. Бондаренко, O.A. Особенности динамики квазиаттракторов параметров вегетативной нервной системы больных с постгерпетической невралгией при гирудорефлексотерапии в условиях Севера / Н.В. Живаева, Р.Н. Живогляд // Научная дискуссия: инновация в современном мире: материалы XX Международной заочной научно-практической конференции, г. Москва, 2013 г. №12(20). - М.: Изд-во «Международный центр науки и образования», 2013. - С. 126-134.

11. Бондаренко, O.A. Параметры квазиаттракторов больных гипертонической болезнью в условиях Югры на фоне различных методов ис-

следования / Р.Н. Живогляд, А.Г. Данилов, Я.Ю. Алексеенко // Экология и природопользование в Югре: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 15-летию кафедры экологии СурГУ, г. Сургут. - Сургут: Изд-во СурГУ, 2014. - С. 119-121.

12. Бондаренко, O.A. Оценка физиологических функций организма больного атопическим дерматитом до и после применения гирудорефлексотерапии в условиях Севера РФ / Н.В. Живаева, Т.В. Смагина, А.Г. Данилов // Наука в современном мире: мат-лы XIV междунар. научно-практ. конференции, г. Москва, 28 мая 2013 г. - М.: Спектр-Ь, 2013. - С. 37-41.

13. Бондаренко, O.A. Оценка эффективности метода локомоторной тренировки у больных с различным реабилитационным диагнозом / O.A. Кошевой, Д.А. Хромов// Наука инновации XXI века: Мат-лы XII Окружной конференции молодых ученых ХМАО - Югры, г. Сургут, 1-2 декабря 2011 г. - Сургут: Таймер, 2011. - Т. 2. - С. 104-105

13. Бондаренко, O.A. Проблемы социальной и физической реабилитации на примере больных, перенесших инсульт / O.A. Кошевой // Наука инновации XXI века: Материалы XII Окружной конференции молодых ученых Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, г. Сургут, 1-2 декабря 2011 г. - Сургут: Таймер, 2011. - Т. 2. - С. 105-106.

14. Бондаренко, O.A. Гирудотерапия как один из методов восстановительной медицины: Учебно-метод. пособие / Р.Н. Живогляд, Н.В. Живаева, Т.В. Смагина, О.В. Жибаркина // Сургут: Таймер, 2011. - С. 92.

15. Бондаренко, O.A. Самоорганизация и саногенез в условиях гирудорефлексотерапии на Севере РФ: Монография / Р.Н. Живогляд // - Сургут: Изд-во Сур ГУ, 2013. - С. 176.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БА - биоинформационный анализ ВНС - вегетативная нервная система ВСОЧ - вектор состояния организма человека ВСР - вариабельность сердечного ритма ИБ - индекс напряжения регуляторных систем по P.M. Баевскому ИИ - ишемический инсульт КА - квазиаттрактор ПАР - индекс активности парасимпатического звена ВНС РВП - ранний восстановительный период СИМ - индекс активности симпатического звена ВНС ФПС - фазовое пространство состояний ЧСС - частота сердечных сокращений Sp02 - уровень насыщения гемоглобина крови кислородом

í

Ольга Алексеевна Бондаренко

МЕТОД МНОГОМЕРНЫХ ФАЗОВЫХ ПРОСТРАНСТВ В ОЦЕНКЕ СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ

Автореферат

Подписано в печать 19.02.2015 г. Гарнитура Times New Roman Формат 62x84/16 Объем 1 пл. Тираж 100 за. Захаз №И-15-05

Имательско-псчатвый дом «Дефяо>

628403, Россия, Тюменская область, Ханты-Мансийский автономный округ - Югра, г. Сургут, ул. Каролинского, 16/443 тел. (3462) 94-17-43, иов. 8-9-224-013-124. E-mail: karadja@mail.ni

Лицензия на издательскую деятельность № JIP 066050 от 10.08.98 г.