Научная статья на тему 'Люминесцентное излучение водосодержащих сред и его использование для идентификации воспалительно-инфильтративных изменений в легких'

Люминесцентное излучение водосодержащих сред и его использование для идентификации воспалительно-инфильтративных изменений в легких Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
181
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАДИАЦИЯ / TRF-ТОПОГРАФИЯ / WATER CLUSTER / EHF-RADIATION / TRF-TOPOGRAPHY

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Терехов И. В., Петросян В. И., Громов М. С.

Особая роль водной среды в обеспечении процессов жизнедеятельности живых существ, и необходимость совершенствования методов диагностики функционального состояния организма человека и повышения информативности этой оценки обуславливают необходимость изучения использования в клинике свойств воды и водосодержащих сред, связанных с фрактальной природой их структуры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Терехов И. В., Петросян В. И., Громов М. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Stimulated Luminescence of Aqueous Nanocluster Structures and Its Application in Diagnostics of Inflammatory Infiltration Changes in Lungs

To estimate the possibility of the use of self-emission produced by dynamic aqueous nanodimensional structures i.e. water clusters, in diagnostics of low respiratory tract inflammation processes and in their monitoring during the treatment. The intensity level of self-emission of aqueous dynamic nanocluster structures can be useful both for the identification of inflammatory changes and their monitoring during the treatment.

Текст научной работы на тему «Люминесцентное излучение водосодержащих сред и его использование для идентификации воспалительно-инфильтративных изменений в легких»

дыхания через тренажер помимо очищения происходит расправление деформированных непроходимых бронхов.

Таблица 2

Оценка лечебно-профилактического эффекта тренажера

Показатели Среднестатистические отклонения показателей после 12-дневного применения тренажера (в % к исходным значениям)

Тренажер опытный Тренажер дроссельного типа

Жизненная емкость легких +20,0 + 17,7

Объем форсированного выдоха в 1 с +18,8 +15,1

Скорость воздухопотока на уровне 50 %-го выдоха +35,1 +21,4

Диастола правого желудочка сердца +42,2 +34,7

Систола правого желудочка сердца +24,2 +32,8

Давление в легочной артерии -30,8 +6,4

Концентрация водородных ионов в венозной крови +2,7 -1,3

Концентрация кислорода в венозной крови +39,4 +0,3

Как средство для развития и укрепления дыхательной системы, повышения выносливости организма тренажер может быть использован как у здоровых лиц в профилактических целях, так и при заболеваниях внутренних органов во время реабилитации.

Литература

1. Буков В.К., Фельфербаум Р.А. Рефлекторное влияние с верхних дыхательных путей.- М.: Медицина, 1980.- 275 с.

2. Франкштейн С.И. Дыхательные рефлексы и механизмы отдышки.- М.: Медицина, 1974.- 207 с.

3. Хадарцев А.А. и др. // В сб.: Актуальные вопросы реабилитации больных с паталогией органов дыхания.- Барнаул: Алтайский мединститут, 1989.- С. 119-121.

4. Хадарцев А.А и др. Тренажер дыхательной мускулатуры «ЭОЛ».- М.: Медтехника, 1992.- № 3.

5. Хадарцев А.А. и др. Новый принцип тренировки дыхательной мускулатуры // Пульмонология.- 1992.- № 3.

6. Asmussen E., Chistensen E.H. // Skand. Arch. Physiol.-1989.- Bd. 82.- S. 201-211.

УДК 611.24

ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ВОДОСОДЕРЖАЩИХ СРЕД И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВОСПАЛИТЕЛЬНО -ИНФИЛЬТРАТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЛЕГКИХ

И.В. ТЕРЕХОВ, В.И. ПЕТРОСЯН, М.С. ГРОМОВ*

Особая роль водной среды в обеспечении процессов жизнедеятельности живых существ, и необходимость совершенствования методов диагностики функционального состояния организма человека и повышения информативности этой оценки обуславливают необходимость изучения использования в клинике свойств воды и водосодержащих сред, связанных с фрактальной природой их структуры.

Ключевые слова: радиация, ТКЕ-топография

Одним из таких свойств, является описанное в конце XX века явление возбуждения объемных молекулярных волн миллиметровыми (мм) радиоволнами в воде и водосодержащих средах (СПЕ-эффект) [1,2], который проявляется при облучении воды или водных растворов низкоинтенсивными мм-волнами (единицы мкВт/см2), что сопровождается генерацией излучения зондируемой средой в смещенном (дециметровом - дм) частотном диапазоне [3,4]. На частотной зависимости «частота в мм-диапазоне

- отклик в ДМ-диапазоне» наблюдается ряд резонансных пиков в узких полосах частот. На частотах 50,3; 51,8; 65,0 ГГц наблюдается значительное превышение мощности индуцированного излучения над теплошумовым фоном [5]. Одним из следствий СПЕ-эффекта является явление резонансной прозрачности водной среды на резонансных частотах для внешнего КВЧ-излучения [26]. Основываясь на значительном экспериментальном материале, авторами открытия была сформулирована концепция резонансноволнового состояния водосодержащих сред.

Основные положения концепции заключаются в том, что водные среды характеризуются набором собственных частот

Саратовский военно-медицинский институт МО РФ, научнопроизводственная фирма «Телемак»

молекулярных колебаний. Наличие собственных частот молекулярных колебаний обуславливает явление «окон прозрачности» для внешнего ЭМИ на частотах, соответствующих частотам собственных колебаний водных осцилляторов (фрактальных структур). Внешнее резонансное излучение, проникая в водную среду, вызывает возбуждение собственных колебаний системы осцилляторов, сопровождающееся генерацией вторичного излучения нетепловой природы на резонансных частотах из собственных частот молекулярных колебаний. Вторичное надтепловое радиоизлучение условились обозначать как «транс-резонансное» (ТР), понимая под этим трансляционный характер (резонансы пропускания) излучения и его резонансную природу [2-6].

Резонансно-волновое состояние водной компоненты биосреды обусловлено уникальными физико-химическими свойствами воды. Жидкая фаза воды как ассоциативная жидкость подобна жидкому кристаллу. По термодинамическим оценкам теплоты плавления воды хватает только на то, чтобы растопить лед, превратив гексагональный кристалл льда в ассоциацию равных концентраций двух фракций - льдоподобных молекулярных гексагонов (Н2О)б и газоподобных молекулярных триад Н2О.

Рассматриваемая двухкомпонентная модель основана на структурных представлениях Рентгена, где рассматриваются две молекулярные фракции воды (рис.1 а, б). На представленном рисунке, водородные и ковалентные связи, посредством которых образованы надмолекулярные водные структуры, обозначены как

В. С и К. С. Особенностью водных структур является наличие значительных дипольных моментов. В гексагонах имеются разнонаправленные магнитные моменты ±М (£±М=0), образуемые некомпенсированными спинами р-орбиталей. Первая серия резонансов (частоты 50-52 ГГц) связана с колебаниями гексагонов, а вторая (65 ГГц) - с колебаниями триад [2,7].

/і * “

' орбитали

н2о *9

ki at.'v-—: Ту

.J—ii:—Г/

в)

Рис.1. Гипотетическая модель фрактальной структуры воды (а - гексагон, б - свободные молекулы воды (триады), в - фрактальный кластер образованный гексагонами, ё - дипольные моменты, м - магнитные моменты)

Особое значение приобретает существование резонансных частот колебаний в СВЧ-(ДМ-)диапазоне на частотах вблизи 1 ГГц. Этой частоте соответствует длина волны (Ао=3 дм) в свободном пространстве. ТР-волны на частоте 1 ГГц возбуждаются во фрактальных кластерах, то есть в самоподобных квази-полимолекулярных образованиях: 6[(Н2О)б + (Н2О)], достигающих, по оценкам [4,5], размера ~170 нМ. Такая «квази-кристаллизация» водных структур обязана водородным связям. В жидкой фазе воды водородные связи могут заменяться более слабыми и гибкими межмолекулярными силами диполь-дипольного взаимодействия, которые обеспечивают ассоциативность и текучесть воды. На рис. 1, в показан один из возможных вариантов формирования «дипольного» кластера в жидкой фазе. СПЕ-эффект реализуется посредством нелинейного преобразования энергии внешнего резонансного КВЧ-излучения в водной системе фрактальных образований в энергию СВЧ-поля. При этом КВЧ-излучение инициирует колебательную активность гексагонов и триад Н2О, которые, в свою очередь, возбуждают колебания в системе водных кластеров (рис.1, в), сопровождающиеся резонансным излучением на частоте 1 ГГц.

В условиях внутренней среды живых организмов, интенсивность этого радиоизлучения пропорциональна резонансной активности водосодержащей среды, зависящей от степени модификации фрактальной структуры водных кластеров различными метаболитами процессов жизнедеятельности тканей [1,3,9]. Степень модификации фрактальной структуры находится в связи с интенсивностью метаболических процессов и определяется продукцией молекул воды, образуемой в процессе биохимических реакций в тканях [3].

Цель работы - исследование возможности применения в диагностических целях собственного излучения динамических нанок-ластерных структур водосодержащих сред организма. Задачами исследования являлись: оценка информативности собственного радиоизлучения водосодержащих сред в диагностике воспалительной патологии нижних отделов респираторного тракта, оценка возможности использования указанного излучения для мониторинга патологических изменений в процессе лечения.

Материалы и методы. На клинической базе кафедры терапии Саратовского военно-медицинского института и 8 Городской клинической больнице г. Саратова под контролем локального этического комитета Института, в соответствии с требованиями ОСР и Хельсинской декларации, в период с 2003 по 2007 г. проведено проспективное контролируемое клиническое исследование. В соответствии с диагностическими стандартами [10], а также методом ТРФ-топографии [1,8,9] было обследовано 200 пациентов в возрасте 19-30 лет с острой воспалительной патологией нижних отделов дыхательных путей (ОВДП). Группа пациентов с верифицированным диагнозом ОВДП состояла из подгруппы пациентов с внебольничной бактериальной пневмонией (ВП) - п=120 и пациентов с острым необструктивным бронхитом (ОБ) - п=80. В данной группе сроки от начала заболевания (начала активной антибиотикотерапии) не превышали двух суток. Критерием исключения иъ исследования пациентов являлось отсутствие рентгенологически подтвержденных очаговых ин-фильтративных изменений в легких (для подгруппы пациентов с ВП). Группа контроля состояла из 80 практически здоровых лиц мужского пола, средний возраст которых составил 25±5 лет. Критерием включения пациентов в данную группу являлось отсутствие клинико-лабораторных и рентгенологических признаков инфильтративно-воспалительных процессов в нижних отделах дыхательных путей. Транс-резонансная функциональная (ТРФ) топография велась с помощью программно-аппаратного радиоэлектронного ТРФ-топографа (ООО «Телемак», г. Саратов). Комплекс сертифицирован, имеет государственную регистрацию.

В топографе используются зондирующие ММ-радиоволны от источника на фиксированной водной резонансной частоте уг«65 ГГц, характеризующегося низкой плотностью потока мощности <100 мкВт/см2. Направляемые на соответствующую топографическую область волны, взаимодействуя с внутренними молекулярными структурами водной компоненты биоткани возбуждают в биосреде дополнительное, вторичное радиоизлучение на другой, более низкой резонансной частоте уг «1 ГГц СВЧ диапазона, которое и является диагностическим параметром.

Выбор именно этих частот из системы резонансных частот определяется исключительно технологическими и экономическими причинами (стоимостью разработки аппаратной части прибора, работающей в КВЧ-диапазоне) [3]. Комплекс разработан на основе радиометра прямого усиления с чувствительностью не хуже 10-17 Вт, рабочей частотой 1 ГГц в полосе приема ±25 МГц, приемно-излучающего модуля, включающего источник низкоинтенсивных резонансных радиоволн частотой 65 ГГц. Сенсором, непосредственно воспринимающим радиосигнал с поверхности тела, служит миниатюрная (диаметром Э«1 см) согласованная с телом и водой контактная антенна-аппликатор, настроенная на прием магнитной компоненты электромагнитных волн [3,8,9]. В ТРФ-топографе используется совмещенный приемно-излучающий модуль, который в процессе диагностики накладывается на поверхность тела в пределах исследуемой области. На рис. 2 показан принцип диагностики, реализованный в ТРФ-топографии.

Рис. 2. Схема диагностического процесса при ТРФ-топографии

Процедура обследования заключается в регистрации интенсивности собственного радиоизлучения водосодержащих сред организма в 50 равномерно распределенных по передней и задней поверхностям грудной клетки точках путем ручного перемещения приемно-излучающего модуля топографа (рис. 3).

Рис.3. Точки установки приемно-излучающего модуля в процессе ТРФ-топографии

Оценка величины резонансного радиоотклика организма производится в относительных единицах, при этом 100 условных радиометрических единиц ответствуют величине выходного сигнала с радиометра, равного 1 В [9]. В качестве критерия оценки общей резонансно-волновой активности водосодержащих внутренних сред организма, используется такой показатель, как «радиоволновая активность» (РА). Показатель представляет собой сумму значений амплитуд резонансного радиоизлучения, зарегистрированного с каждой точки обследуемой поверхности. Этот показатель характеризует суммарную активность резонансно-волновых процессов на частоте 1 ГГц. Для сравнительной оценки состояния резонансно-волнового состояния водной компоненты биосреды в разных анатомо-топографических областях используются средние значения амплитуды радиосигнала, регистрируемые с поверхности тела в проекции этих областей. Этот показатель в тексте обозначен как «радиоотклик» - РО [9].

Статистический анализ итогов исследования вели с помощью программы Statistica 6.0. Применению параметрических статистических методик предшествовала проверка распределения экспериментальных наблюдений в группах исследования на соответствие нормальному закону распределения с помощью критерия Шапиро

- Уилка. При анализе результатов исследования использовалась выборочная средняя и границы 95% доверительного интервала (ДИ) средних значений в группах исследования. Определение операционных характеристик диагностических критериев осуществлялось путем анализа их характеристических (ROC) кривых.

Результаты. Интенсивность собственного радиоизлучения в группах наблюдения представлена в табл., где приведены средние значения показателей РО и РА у здоровых лиц и пациентов с ОВДП. и границы их 95% ДИ.

Таблица

Интенсивность собственного излучения водосодержащих сред

Группы наблюдения

Здоровые лица ОВДП

тель Среднее -95% +95% Среднее -95% +95%

значение (М), ед. ДИ ДИ значение (М), ед. ДИ ДИ

РО 97,3 95,7 99,1 118,5 111,6 124,5

РА 4223,3 4123,1 4324,6 5014,1 4891,3 5437,5

Анализ результатов исследования (табл.), выявил различия интенсивности собственного излучения водосодержащих сред здоровых лиц и пациентов с ОВДП, что говорит в пользу связи уровня собственного излучения водосодержащих сред с функциональным состоянием организма. Тесный характер связи воспалительного процесса и интенсивности резонансного радиоотклика (РА), подтверждается эволюцией амплитуды собственного радиоизлучения водосодержащих сред при лечении лиц с ОВДП. У пациентов с ВП значения РА с 5339,9 ед. (95% ДИ 5206,1-5473,7), регистрируемых в начале заболевания, снижаются к выписке из стационара до 4857,2 ед. (95% ДИ 4723,4-4990,9). В группе пациентов с ОБ имело место снижение данного показателя с 5319,7 ед. (95% ДИ 5086,25553,2) до 4872,8 (95% ДИ 4540,1-5135,5).

С целью определения уровня собственного радиоизлучения (РА), позволяющего уверенно идентифицировать наличие воспалительного процесса нижних отделов респираторного тракта, был проведен характеристический анализ, с построением и оценкой характеристической (ЯОС) кривой показателя РА. Результаты анализа диагностической информативности показателя РА, проводимого путем оценки площади под ЯОС-кривой, составившей 0,91 (95% ДИ 0,83-0,99), свидетельствует о высокой информативности этого показателя при идентификации воспалительных изменений нижних отделов респираторного тракта. Для критерия максимальной мощности (чувствительность 0,87; специфичность 0,97) точкой разделения будет являться значение РА, равное 4310 условным ед. При этом отношение правдоподобия (ОП) положительного результата теста составит: ОП+ = 9,8, отрицательного: ОП- = 8,7. Указан-

ный показатель показывает, во сколько раз увеличится (уменьшится) вероятность идентифицируемого состояния в случае положительного (ОП+), либо отрицательного (ОП-) результата теста.

Положительный результат теста (ТРФ-топографии) у конкретного пациента (значение РА>4310 ед.) увеличивает вероятность правильной идентификации воспалительного процесса в 9,8 раз, несколько меньше ценность отрицательного результата теста. При отрицательном результате теста (РА<4310 ед.) вероятность того, что у пациента нет воспалительных изменений, увеличивается в 8,7 раз: при априорной вероятности воспалительного процесса ~30% (нельзя ни подтвердить диагноз, ни исключить воспалительный процесс), оцененной лишь на основании итогов физикального обследования, положительный результат теста (уровень РА>4310) позволяет с высокой надежностью (вероятность верной идентификации >99%) высказаться в пользу воспалительного процесса.

Таким образом, анализ рассматриваемых показателей позволяет сделать заключение о наличии патологического процесса в нижних отделах респираторного тракта (используя показатель РА) и идентифицировать сторону поражения (используя показатель РО). Для оценки характера воспалительных изменений (очаговый, диффузный) необходимо проанализировать распределение интенсивности собственного излучения водосодержащих сред по поверхности области обследования (грудной клетке).

При разработке решающих правил оценки распространенности воспалительных изменений использовали дискриминантный анализ. Исходными данными для анализа были уровни резонансного радиоотклика, зарегистрированные по схеме регистрации (рис. 4). При этом был проведен пошаговый дискриминантный анализ с включением переменных в модель при установленном критерии включения переменных (точек регистрации) в модель F=2,5. В итоге число переменных, включенных в модель, составило 23. В процессе исполнения пошагового алгоритма включения выбраны и включены в модель 23 наиболее информативные точки из 50 точек схемы регистрации. При этом полученная модель характеризовалась общей точностью 100%, значение Wilks' Lambda составило 0,0022, значение F-статистики

- 15,4 (p<0,0001). Эта линейная модель безошибочно классифицирует здоровых лиц, пациентов с очаговыми инфильтративными изменениями (ВП) и пациентов с диффузными интерстициальными воспалительными изменениями (ОБ) (рис. 4).

В рассматриваемом случае идет безошибочное отнесение результатов ТРФ-топографии пациентов в соответствующую группу, сформированную на основании рентгенологических данных (здоровые, ВП, ОБ). Но можно отметить наличие неоднородностей в группе ОБ, которые в одном случае имеют тенденцию к сближению с контролем, в другом - с ВП. В диагностике ОБ частота как гипо-, так и гипердиагностики сравнительно высока, и в реальных условиях существует вероятность диагностической ошибки.

Таким образом, анализ полученных результатов свидетельствует о возможности уверенной идентификации патологических изменений с помощью собственного радиоизлучения водосодержащих сред. Полученные решающие правила позволяют оценить характер воспалительных изменений и дифференцировать очаговые и диффузные процессы. При этом в случае очагового характера инфильтрации анализ показателей РО по сторонам грудной клетки позволит определить локализацию патологического процесса. При этом стороной поражения будет являться та сторона, с поверхности которой регистрируется наибольшие значения РО (значения РО, превышающие контрольные).

Уровень собственного радиоизлучения организма на частотах резонансной прозрачности его водосодержащих сред несет информацию о процессах в организме, которая можно использовать для диагностики его состояния. Использование численных критериев позволяет количественно оценить патологические нарушения. Диагностическая методика и схема регистрации радиоотклика позволяет визуализировать получаемую информацию, при этом спецпрограмм-ное обеспечение ТРФ-топографа позволяет формировать диагностические изображения и вести визуальную оценку обследования. В качестве показа возможностей ТРФ-топографии в оценке динамике патологических изменений нижних отделов респираторного тракта у лиц с ВП, на рис. 5 представлена серия диагностических изображений пациента с внебольничной бактериальной пневмонией верхней доли правого легкого нетяжелого течения, которые построены по итогам мониторинга интенсивности собственного излучения организма на 1, 14 и 20 сутки с момента заболевания.

Патологический очаг на изображениях помечен стрелками. Литерами «П», «Л» обозначены правая и левая стороны грудной клетки.

Рис. 4. Результаты дискриминантного анализа (ВП - внебольничная пневмония, ОБ - острый бронхит, К - здоровые лица)

Рис. 5. Распределение интенсивности собственного радиоизлучения в динамике внебольничной пневмонии

На изображении, полученном в 1-е сутки госпитализации, в верхних отделах слева определяется очаговое образование с округлыми контурами, характеризующееся максимальными значениями резонансных показателей в его центре (по серой шкале цветового соответствия белому цвету - это уровень резонансного излучения >120 единиц), которое окружено областью более низких значений радиоотклика, >115 условных радиометрических ед. Напротив в симметричных участках -значения радиоотклика >10.

Под воздействием лечения идет уменьшение интенсивности радиосигнала с проекции патологического очага (2 изображение), и сокращение самой патологической области (3 изображение). При этом снижение интенсивности радиосигнала, наблюдаемое к исходу второй недели, совпадает с рентгенологическим разрешением воспалительного инфильтрата. Несмотря на положительную динамику, спустя три недели от начала заболевания, говорить о полной нормализации результатов ТРФ-топографии нельзя. Спад интенсивности излучения до 100-115 ед. идет с уменьшением площади «очага», что соответствует постклинической фазе воспаления, согласуясь с данными [11] о задержке полного разрешения воспалительных изменений в легких после ОВДП на сроки до 4-12 недель от момента клинического выздоровления.

Выводы. На модели острого воспалительного процесса нижних отделов респираторного тракта показана тесная связь интенсивности собственного радиоизлучения водных сред с патологическим процессом. Уровень собственного радиоизлучения водосодержащих сред и распределение интенсивности излучения по поверхности области интереса можно использовать для идентификации воспалительных инфильтратов нижних отделов респираторного тракта и мониторинга патологических изменений в процессе лечения. Интенсивность собственного радиоизлучения наноразмерных фрактальных водных структур может рассматриваться как перспективный диагностический критерий идентификации патологических изменений. Высокая информативность резонансно-волновых диагностических критериев, обусловленная тесным характером связи интенсивности собственного излучения водосодержащих сред с воспалительным процессом, определяет возможность их использования в качестве критериев завершенности процессов восстановления после перенесенного острого воспалительного процесса.

Литература

1. Синицын Н.И. и др. // Наукоемкие технологии. 2001. Т.2, №2. С.49-68.

2. Петросян В.И. и др. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. №1. С. 28-38.

3. Петросян В.И. и др. // Миллиметровые волны в биологии и медицине. 2003. №1. С. 23-26.

4. Петросян В.И. // Письма в ЖТФ. 2005. Т.31, Вып. 23.

С.29-33.

5. Петросян В.И. и др. // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2006. №12. С.42-45.

6. Петросян В.И. и др. // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. №1. С.1-3.

7. Зенин С.В. // Докл. РАН. 1993. Т.332, №3. С. 328.

8. Терехов И.В. и др. // Саратовский научно-мед. ж. 2008. №1 (19). С.79-84.

9. Терехов И.В. Трансрезонансная функциональная топография в диагностике заболеваний органов дыхания (новый метод обработки информации). Автореф. дис...канд. мед. наук. Тула, 2007. 24с.

10. Чучалин А.Г. и др. Внебольничная пневмония у взрослых: практические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике. М: М-Вести, 2006. 76 с.

11. Власов П.В. Лучевая диагностика заболеваний органов грудной полости. М.: Видар. 2006. 312 с.

STIMULATED LUMINESCENCE OF AQUEOUS NANOCLUSTER STRUCTURES AND ITS APPLICATION IN DIAGNOSTICS

OF INFLAMMATORY INFILTRATION CHANGES IN LUNGS

I.V. TEREKHOV, V.I. PETROSYAN, M.S. GROMOV Summary

To estimate the possibility of the use of self-emission produced by dynamic aqueous nanodimensional structures - i.e. water clusters, in diagnostics of low respiratory tract inflammation processes and in their monitoring during the treatment. The intensity level of self-emission of aqueous dynamic nanocluster structures can be useful both for the identification of inflammatory changes and their monitoring during the treatment.

Key words: water cluster, EHF-radiation, TRF-topography

УДК 614.1:364.444

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В МЕДИКО-СОЦИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

А. А. ВЕЛЬШ, М. Ш. МУХАМАТЗАНОВА, М. А. ЗАХАРОВА*

Ключевые слова: алгоритм, статистическая обработка

Перед медико-социологической статистической наукой сегодня стоят проблемы совершенствования системы показателей, приемов и методов сбора, обработки, хранения и анализа статистической информации. Статистическая работа состоит в том, чтобы собрать числовые данные о массовых явлениях, обработать их, представить в форме, удобной для анализа, проанализировать и интерпретировать полученные результаты. Сбор данных лежит в основе всего исследования. Недостаточное внимание уделяется планированию исследований, в результате чего после окончания этапа сбора информации при попытке применить методы обработки может оказаться, что собранных данных недостаточно для формирования статистически значимого вывода. В этом случае даже самые сложные математические методы анализа полученных результатов не спасают ситуацию, т.к. они были получены в ходе неграмотно спланированного исследования. В этой связи особенно пристальное внимание современными исследователями уделяется дизайну исследования, который включает в себя последовательность действий. Наиболее удобным для понимания и восприятия видится представление такой последовательности в виде алгоритма (рис.).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На этапе выбора метода критериального анализа, в зависимости от изучаемого признака и вида исследования основной задачей является доказательство эффективности полученных результатов [1, 2]. Чтобы ориентироваться в выборе доказательного критерия есть ряд алгоритмов [1, 2]. Множество критериев, приводимых обычно в учебниках по математической статистике и сложное описание процедур их вычисления, часто смущает исследователя. Многие из них используются достаточно редко. Каждый исследователь (и научный руководитель в том числе) предпочитает статистические критерии, исходя из своих знаний, опыта, типа задачи и вида данных, которые подлежат обработке.

* Новосибирский ГМУ, каф. общей гигиены, гигиены детей и подростков, социологии медицины, 630091, г. Новосибирск, Красный пр. 52

Для математической обработки данных, например, анализа изменчивости признака могут использоваться и-критерий Манна

- Уитни, критерий Краскела - Уоллиса, Т-критерий Вилкоксона, критерий Фридмана. Для исследования влияния или взаимовлияния ряда факторов на изучаемый параметр полезнее может быть дисперсионный анализ. Исследователь исходит из предположения, что одни переменные могут рассматриваться как причины, а другие - как следствия. Переменные первого рода считаются факторами, а переменные второго рода - результативными признаками. В этом отличие дисперсионного анализа от корреляционного, в котором предполагается, что изменения одного признака просто связаны с определенными изменениями другого [4].

Если гипотеза подтверждена, то исследователь переходит к формированию выводов и составлению рекомендаций. Если гипотеза не подтверждается на этапе доказательства эффективности полученных результатов, то существует ряд причин: допущена ошибка (на рис. отмечена пунктирной линией) либо на на уровне первичного анализа данных (исследователь нечетко представил, каков признак), либо на уровне постановки аналитических задач (неверно выбран статистический критерий), либо гипотеза не верна - это тоже результат. Опровержение гипотезы влечет за собой постановку новых научных задач.

Включая признак в описание данных, исследователь должен достаточно четко представить, для чего этот признак понадобится ему в дальнейшем [3]. Это надо, чтобы избежать перегруженности информации, но база данных должна быть достаточно полной и информативной. В зависимости от типа данных выбираем метод описательных статистик. Для количественных данных, подчиняющихся нормальному закону распределения, рассчитывают среднее и стандартное отклонение. Представляются в виде M±StD. Для количественных данных, не подчиняющихся нормальному закону распределения, рассчитывают медиану и квартили (процентили). Представляются в виде Ме ^1^3) (например, возраст участников исследования составил 10 (5-11) лет). Для качественных данных рассчитываются частоты или проценты. Представляются либо только относительные величины (встречаемость заболевания «Х» в исследуемой совокупности составила 25%), либо абсолютные и относительные вместе (выявлено 16 случаев заболеваний «Х», что составило 25%).

Алгоритм применительно к медико-социологическим исследованиям может помочь в формулировании цели, разработке дизайна, выборе статистического метода для выявления статистически значимого различия, непосредственно в проведении анализа полученных результатов, формировании заключения.

Литература

1. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1999. 461 с.

2. Жилина Н. М. Приложения математической статистики к медицинским научным исследованиям: уч. пос. Новокузнецк: Изд-во МОУ ДПО ИПК, 2005. 41 с.

3. Сепетлиев Д. Статистические методы в научных медицинских исследованиях: Пер. с болг. М.: Медицина, 1968. 419 с.

4. Сергиенко В. И., Бондарева И. Б. Математическая статистика в клинических исследованиях. М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 2000. 256 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.