В ПНИПУ разработали модель для прогнозирования заболевания легких у недоношенных младенцев
По данным ВОЗ, каждая десятая беременность заканчивается преждевременными родами. Недоношенные новорожденные часто страдают от бронхолегочной дисплазии — она приводит к постоянным респираторным заболеваниям, может спровоцировать астму. Чтобы своевременно начать лечение ребенка, нужно выявить проблему в кратчайшие сроки. Ученые ПНИПУ разработали модель для быстрого определения степени тяжести бронхолегочной дисплазии — она поможет врачам поставить правильный диагноз.
Исследование опубликовано в сборнике материалов VI Всероссийской научной конференции «Информационные технологии в моделировании и управлении: подходы, методы, решения», 2023. Работа проводится в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» под общим руководством доктора физико-математических наук Алексея Кучумова.
У недоношенного ребенка легкие начинают дышать раньше, чем легочная ткань успевает созреть для нормального газообмена: это нарушает правильное развитие бронхов, провоцирует возникновение бронхолегочной дисплазии. Кроме того, это заболевание часто поражает младенцев, которые долгое время зависели от аппарата искусственной вентиляции легких, поскольку кислород в высоких концентрациях и жесткие режимы аппарата повреждают легочную ткань, вызывают ее отек.
Чаще всего бронхолегочная дисплазия протекает тяжело, приводит к развитию обструктивного бронхита, пневмоний, бронхиальной астмы и других серьезных заболеваний. Функции легких нормализуются только к 7-10 годам жизни ребенка.
Чтобы определить, как тяжесть болезни связана с медицинскими показателями на разных сроках пребывания новорожденного в больнице, ученые проанализировали данные 70 недоношенных детей, пациентов перинатального центра. У каждого из них – 180 медицинских показателей. Показатель бронхолегочной дисплазии может принимать значения от одного до трех, где три – тяжелая степень, два – средняя, один – легкая или ее отсутствие.
Для исследования ученые ПНИПУ взяли те переменные, которые, по мнению врачей, могут влиять на степень тяжести заболевания: например, изменение роста и веса ребенка, среднее артериальное давление, режим искусственной вентиляции легких и др. Затем путем специальных расчетов отсеяли ошибочные данные: в таблице осталось 53 пациента. Это позволило добиться 100-процентной точности модели относительно имеющихся данных.
«Мы построили модели для каждого из 6 периодов нахождения ребенка в больнице (0, 1, 3, 7, 21, 28 дней после рождения ребенка), каждая из которых содержит по три классификационные функции. Например, возьмем седьмой день от рождения малыша, для этого периода свои три функции. В каждую из них подставляем медицинские показатели ребенка, значение какой функции получилось максимальным, к такой группе и относится больной», – объясняет ассистент кафедры прикладной математики ПНИПУ Елена Полежаева.
Данные функции позволят врачам определить, изменения каких показателей приведут к уменьшению степени тяжести заболевания. Кроме того, политехники выделили список показателей, в большей степени влияющих на то, к какой группе будет отнесен ребенок.
«На степень тяжести бронхолегочной дисплазии в основном влияют показатели, с которыми дети родились: вес, рост, оценка по шкале Апгар и др. В некоторые периоды заметна зависимость болезни от показателей аппарата ИВЛ: концентрация кислорода и режим работы. На третьи сутки жизни ребенка видна связь заболевания с диаметром открытого артериального протока. На данные показатели врачи могут повлиять», – подводит итог кандидат технических наук, доцент кафедры прикладной математики ПНИПУ Андрей Давыдов.
Ученые ПНИПУ подчеркивают, что материнство – одно из самых приоритетных направлений в медицине и здравоохранении. Выявление бронхолегочной дисплазии в первые дни жизни ребенка позволит врачам своевременно принять меры, назначить лечение и снизить риск развития серьезных осложнений. Как отмечают политехники, в данный момент модели дорабатываются и готовятся к внедрению в практику перинатального центра.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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