Пермские ученые нашли эффективный способ оценить тяжесть легочной болезни у недоношенных младенцев
Преждевременные роды — одна из проблем современной медицины, пока не имеющая тенденции к снижению. В России около 10 процентов из 1,3-1,4 миллионов малышей рождаются недоношенными. Зачастую это вызывает бронхолегочную дисплазию — хроническое заболевание, при котором легкие формируются неправильно. У большинства детей с таким недугом в будущем возрастает риск возникновения респираторных инфекций, синдрома бронхиальной гиперреактивности и других проблем со здоровьем. Ученые Пермского Политеха разработали математические модели прогнозирования уровня бронхолегочной дисплазии у недоношенных новорожденных с экстремально низкой массой тела. Это позволит определить степень тяжести болезни на ранних сроках жизни ребенка и своевременно подобрать лечение.
Статья опубликована в материалах Всероссийской студенческой научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 2024). Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Бронхолегочная дисплазия — самое частое хроническое заболевание легких у недоношенных новорожденных детей с критично низкой массой тела (до одного килограмма при рождении). Оно связано с незрелостью легочных тканей, токсичным воздействием кислорода при искусственной вентиляции легких и рядом других факторов. В настоящее время выделяют легкую, среднюю и тяжелую степени болезни. Первоначальная задача врачей – подобрать лечение, которое снизит риск развития серьезных форм недуга.
На сегодняшний день существуют методы прогнозирования заболевания, но все они основаны только на одной группе параметров, например, на результатах лабораторного исследования пуповинной крови. Проблема в том, что они не включают в себя многие факторы, которые воздействуют на развитие болезни.
Ученые Пермского Политеха разработали модели, учитывающие количественные показатели из разных групп характеристик, влияющих на степень тяжести заболевания: вес при рождении, питание пациента, характеристики аппарата искусственной вентиляции легких и другие.
«Для создания модели врачи предоставили нам данные 76 детей, у 56 из них – средняя или тяжелая степень бронхолегочной дисплазии, а у 20 она либо отсутствует, либо находится в легкой форме. Такое маленькое количество данных не обеспечивает устойчивость и точность модели, а лишь берется за основу. Чтобы она работала правильно, мы создали множество компьютерных «двойников» с разным набором показателей на основе данных о реальных пациентах. Это расширяет информационную базу для модели, которая поможет вычислить степень тяжести болезни», – комментирует Елена Полежаева, старший преподаватель кафедры «Прикладная математика» ПНИПУ.
«С помощью такой базы данных мы создали математические функции (алгоритмы) в качестве основы для компьютерной программы, которая будет определять уровень заболевания. Функций всего две – для первой группы (нет заболевания/легкая форма) и для второй (средняя/тяжелая). Чтобы определить степень болезни, нужно подставить показатели ребенка в каждую из них. Затем механизм считает, где получается большее значение, и определяет младенца в ту или иную группу. Эту систему проверяли на реальных данных тех 76 пациентов, которые использовались, как основа модели. Точность составила 84,2 процента, что считается хорошим результатом», – заключает Андрей Давыдов, доцент кафедры «Прикладная математика» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Построенная учеными Пермского Политеха модель будет основой для программы, которая поможет врачам принимать решения о диагнозе бронхолегочной дисплазии у недоношенных детей с экстремально низкой массой тела. Также с ее помощью можно подобрать соответствующее лечение для маленького пациента и определить, изменения каких параметров уменьшат вероятность появления средней или тяжелой степени заболевания.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Во время эксперимента с новорожденными исследователи заметили, что мозг детей способен сопоставлять количество объектов в разных «каналах» восприятия. Он реагировал по-разному на информацию о количестве, которая подавалась через слух и изображения. Это говорит о том, что человек уже рождается с базовой системой «обработки численности», то есть мозг может оценивать количество элементов еще до того, как ребенок начинает говорить или осваивать счет.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно