УДК 681.2

КОНЦЕПТ КОНТРОЛЕРА ГЕТЕРОСТРУКТУР ИНТЕГРАТИВНЫХ МЕТАСИСТЕМ

Смогунов Владимир Васильевич1, Белоусова Ирина Борисовна2, Кузнецов Никита Сергеевич3, Шорин Владимир Алексеевич4, Кулагина Татьяна Сергеевна5
1Пензенский государственный университет, доктор технических наук, профессор кафедры «Теоретическая и прикладная механика и графика»
2Пензенский государственный университет, кандидат медицинских наук, доцент кафедры «Теоретические основы физической культуры и спорта»
3Пензенский государственный университет, студент
4Пензенский государственный университет, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика и графика»
5Пензенский государственный университет, 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


CONCEPT OF THE CONTROLER OF HETEROSTRUCTURES OF INTEGRATIVE METASYSTEM

Smogunov Vladimir Vasilyevich1, Belousova Irina Borisovna2, Kuznetsov Nikita Sergeevich3, Shorin Vladimir Alekseevich4, Kulagina Tatyana Sergeevna5
1Penza State University, doctor of Technical Sciences, professor the Chair of Theoretical and applied mechanics and graphics
2Penza State University, candidate of medical sciences, associate professor the Chair of Theory of Physical culture and sport
3Penza State University, student
4Penza State University, candidate of Technical Sciences, associate professor the Chair of Theoretical and applied mechanics and graphics
5Penza State University, student

Abstract
This article is devoted to the concept of the controler of heterostructures of integrative metasystem. In article complexes of predictors of cardiovascular events for self-checking of the integrative metablood circulatory system are described. Justification of possibility of an assessment of blood viscosity, rigidity of vessels, the left ventricle and the mitralny valve according to measurements of arterial pressure and pulse is given. The controller's concept with artificial intelligence for self-checking of 10 parameters of the blood circulatory system is offered.

Keywords: blood circulatory system, blood pressure, concept of the controler, heterostructures, integrative metasystems, pressure monitor, pulse


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Смогунов В.В., Белоусова И.Б., Кузнецов Н.С., Шорин В.А., Кулагина Т.С. Концепт контролера гетероструктур интегративных метасистем // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/03/50505 (дата обращения: 04.06.2017).

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.

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. Комплексов 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 Па×с.

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.´мин.). СД/ЧСС – вязкость крови в области левого желудочка сердца (норма СД/ЧСС ~ 1,6 мм.рт.ст.´мин.). ДД/ЧСС – вязкость крови в области митрального клапана сердца (норма ДД/ЧСС ~ 1,0 мм.рт.ст.´мин.).

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).

 



Все статьи автора «Белоусова Ирина Борисовна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: