Метод и средства интеллектуальной поддержки принятия решений на основе взаимного спектрального анализа системных ритмов при прогнозировании риска атеросклероза

• Автор: Аль-Муаалеми Ваил Абдулкарим Ахмед
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список обозначений сокращений

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Анализ гомеостатических моделей прогнозирования и управления рисками сердечнососудистых заболеваний

1.1. Системный анализ патогенеза атеросклероза

1.2. Диагностика и прогнозирование атеросклероза на современном этапе

1.3. Методы и системы прогнозирования сердечнососудистых заболеваний

1.3.1. Тестовые модели

1.3.2. Модели риска на основе наследственной отягощенности

1.3.3. Шкала

1.3.4. Фремингемская модель

1.3.5. Шкала риска
1.3.6. Рекомендации III
1.4. Новые информационные технологии для классификации объектов и принятия решений
1.4.1. Нейронные сети
1.4.2. Нечеткие модели в системах прогнозирования
1.5. Цели и задачи исследования Глава 2. Разработка способов выделения информативных признаков
для классификации эластических свойств артерий на основе анализа пальцевых фотоплетизмограмм
2.1. Физиологическое обоснование использования фотоплетизмосигнала для контроля эластических свойств
сосудов
2.2. Разработка и исследование методики анализа эластических свойств сосудов по вейвлетпреобразованию пульсовой волны,
выполненному на резонансном масштабе
2.3. Синтез пространства информативных признаков для определения эластических свойств сосудов по вейвлетпреобразованиям фотоплетизмосигнала, полученным по множеству масштабных коэффициентов
2.4. Выводы второй главы
Глава 3. Разработка нечеткой нейросетевой модели со встроенной структурой анализа эластических свойств артерий для прогнозирования риска атеросклероза
3.1. Синтез дополнительного подпространства информативных признаков, определяющих риск атеросклероза
3.2. Базовая нечеткая нейросетевая модель
3.3. Нечеткая нейросетевая модель прогнозирования риска атеросклероза
3.4. Синтез ядра модели
3.5. Разработка и исследование автоматизированной системы для поддержки принятия решений при диагностике атеросклероза
3.6. Выводы третьей главы
Глава 4. Исследование моделей и алгоритмов управления процессом определения риска атеросклероза и сравнительная оценка их качественных характеристик
4.1. Структура формирования модели принятия решений
4.2. Синтез функций принадлежностей по факторам риска для нечеткого решающего модуля
4.3. Исследование диагностической эффективности автоматизированной системы оценки риска атеросклероза
4.4 Выводы четвертой главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Библиографический список Приложения
АД
АПФ
ВА
ГДАД
ГИМТ
гот
ГУ
Д С
ИБС
ИМ
ио
ИР
лвпхс
ло
Список обозначений сокращений
аартериальная гипертензия артериальное давление ассоциированное клиническое состояние ангиотензин превращающий фермент аортальный стеноз веночная артерия Гйдростатическое давление
генотипическое диастолическое артериальное давление
гиперинсулинемия
генотипический индекс массы тела
гиперлипопротеинемия
генотипическое значение окружности талии
генотипическое систолическое артериальное давление
Г иперуриемия
диагностическая эффективность диагностическая специфичность диагностическая чувствительность ишемическая болезнь сердца Интерлейкин инфаркт миокарда искусственная нейронная сеть истина отрицательна истина положительна инсулинорезистентность левая веночная артерия
липопротеиды высокой плотности холестерина липопротеиды низкой плотности холестерина ложь отрицательна ложь положительна
лпнп липопротеины низкой плотности
ЛПР лицо, принимающее решение
МРТ магнитнорезонансная томография
мс метаболический синдром
мскт мультиспиралыюй КТ
но наследственная отягощенность
нтг нарушенная толерантность к глюкозе
ОЗУ Оперативное запоминающее устройство
охс общий холестерин
пом поражение органов мишеней
ПЭТ позитронноэмиссионная томография
сд сахарный диабет
СРБ с реактивный белок
СРПВ скорость распространения пульсовой волны
ссз сердечнососудистые заболевания
ссо сердечнососудистые осложнения
ссс сердечнососудистая система
тг триглицериды
УЗДГ ультразвуковая доплерография
ФИО фактор некроза опухоли
ФР факторы риска
хслпвп холестерин линопротеидов высокой плотности
ХСЛПШ холестерин липопротеидов низкой плотности
чсс частота сердечных сокращений
ЭКГ электрокардиограмма
ЭЛТ электроннолучевая томография
эхокг Эхокардиография
Е модуль упругости Юнга
ТвБр трансформирующий ростовой фактор
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Курчатов и в научноисследовательской работе кафедры сосудистой хирургии Курского государственного медицинского университета. Апробация работы. Медикоэкологические информационные технологии Курск, , XXI Всероссийской научнотехнической конференции студентов, молодых ученых и специалистов Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы Биомедсистемы, Рязань VI Всероссийской научнотехнической конференции Искусственный интеллект в XXI веке. Решения в условиях неопределенности Пенза, VIII Международной научнопрактической конференции Медицинская экология Пенза, , на XVII Международной конференции Лазерноинформационные технологии в медицине, биологии и геологии Новороссийск, , на Всероссийской конференции Перспективы фундаментальной науки в сфере медицинского приборостроения Таганрог, , на Международной конференции с элементами научной школы для молодежи Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы Рязань , на научнотехнических семинарах кафедры биомедицинской инженерии КурскГТУ Курск, , , . Публикации. Самостоятельно и в соавторстве по теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе из списка ВАК две работы. Личный вклад автора. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 4 отечественных и зарубежных наименования. Работа изложена на 2 страницах машинописного текста, содержит рисунок и таблиц. Краткое содержание работы. В первой главе анализируется этиология и патогенез атеросклероза, выявляются факторы риска атеросклероза, дается краткая характеристика автоматизированных систем прогнозирования атеросклероза, построенных на шкалах риска, рассматриваются возможности современных информационных технологий интеллектуальной поддержки при прогнозировании и ранней диагностики атеросклероза. В заключение сформированы цели и задачи исследования. Во второй главе рассматриваются вопросы синтеза пространства информативных признаков на основе вейвлетанализа и взаимного спектрального анализа окклюзионной фотоплетизмограммы. В третьей главе рассматриваются вопросы синтеза нечетких нейросетевых моделей прогнозирования атеросклероза с ядром в виде нейронной сети, анализирующей эластические свойства сосудов, предназначенных для агрегации внешних и внутренних факторов риска. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований разработанных способов и средств интеллектуальной поддержки при прогнозировании атеросклероза и его осложнений. ГЛАВА 1. Термин атеросклероз был введен в году. Считается, что для атеросклероза характерны очаговые отложения во внутренней оболочке артерий. Эти отложения содержат в основном холестерин. Обычно атеросклероз поражает сначала более крупные артерии брюшную аорту, артерии сердца, почек, ног, сонные артерии, реже и позже в процесс вовлекаются более мелкие артерии. На определнном этапе развития бляшки е капсула изъязвляется и распадается. На этом месте образуется фиброзный рубец и пристеночный тромб. При этом медленно растущий тромб не столь опасен для организма, так как быстро развивающееся коллатеральное дополнительное кровообращение спасает ткани организма от нарушения питания. Намного опаснее, если продукт распада бляшки попадает в кровоток в виде эмбола и продвигается далее по артерии с угрозой вызвать ее закупорку с последующим омертвением тканей, то есть инфаркт в сердце, инсульт в головном мозге. Инфаркт миокарда является эмболией или тромбоэмболией коронарной артерии , , . У мужчин атеросклероз развивается не чаще, но раньше примерно на лет, чем у женщин гиперстеники предрасположены к нему больше, чем астеники. Развитию атеросклероза способствует чрезмерное, избыточное питание вообще и животной пищей мясом, животными жирами в частности. Одним из главных факторов риска факторов, способствующих развитию и прогрессированию атеросклероза является гипертония. Из внешних факторов, особое значение для его развития имеют психические перенапряжения на фоне гиподинамии и злоупотребления курением.