Выпуск №11 (Июль)

https://doi.org/10.25313/2520-2057-2019-11

XLIІI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 29.08.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XLIІI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.07.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XLII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 27.06.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XLI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.05.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XL Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 28.03.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

МНПК "Цифровая трансформация и инновации в экономике, праве, государственном управлении, науке и образовательных процессах", 18-21.03.2019

XXXIX Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 27.02.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XIII Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 31.01.2019 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXXVIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.01.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XXXVІI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXXV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.10.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXIV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.08.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 31.07.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХІ Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXIХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.04.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.03.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІІІ МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 19-22.03.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 28.02.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХVІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XІІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.12.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.09.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

X Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

"Тенденции развития национальных экономик: экономическое и правовое измерение" 18-19.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом и ККИБиП)

ХIX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.04.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.03.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 20–23.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.02.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.01.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 28.12.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.10.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.10.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конф. «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 30.09.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.09.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.08.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 29.07.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.06.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІX Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VI Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.05.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

V Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 29.04.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.04.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 31.03.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІI Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 30.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 21-24.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 26.02.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

II Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 20.02.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.12.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IV Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.12.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 29.10.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 28.10.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

III Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.09.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.08.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІІ Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 30.06.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

II Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.05.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы экономики и финансов, 29.04.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Научный диспут: вопросы экономики и финансов, 31.03.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы современной науки, 27.03.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

Глобальные проблемы экономики и финансов, 27.02.2015 (Совместная конференция с финансово-экономическим научным советом)



Дяк А. І. Використання комплексного алгоритму для лікування пацієнтів з ішемічною хворобою серця // Міжнародний науковий журнал "Інтернаука". — 2019. — №11. 


Отрасль науки: Технические науки
Скачать статью (pdf)

Технічні науки

УДК 004.02 + 616.1

Дяк Андрій Ігорович

студент

Національного технічного університету України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Дяк Андрей Игоревич

студент

Национального технического университета Украины

«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Diak Andrii

Student of the

National Technical University of Ukraine

«Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»

Науковий керівник:

Носовець Олена Костянтинівна

кандидат технічних наук,

доцент кафедри біомедичної кібернетики

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

ВИКОРИСТАННЯ КОМПЛЕКСНОГО АЛГОРИТМУ ДЛЯ ЛІКУВАННЯ ПАЦІЄНТІВ З ІШЕМІЧНОЮ ХВОРОБОЮ СЕРЦЯ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО АЛГОРИТМА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА

USING A COMPLEX ALGORITHM TO TREAT PATIENTS WITH CORONARY HEART DISEASE

Анотація. Дана стаття розглядає доцільність використання комплексного алгоритму, який включає в собі метод аналізу ієрархій та генетичні алгоритми, для вирішення задачі оптимізації стану пацієнта з ішемічною хворобою серця після аорто-коронарного шунтування. Цей алгоритм носить в собі за мету прискорене знаходження оптимальної стратегії лікування, що є дуже важливим при лікуванні пацієнтів з таким типом хвороби.

Ключові слова: комплексний алгоритм, метод аналізу ієрархій, генетичні алгоритми,  задача оптимізації, ішемічна хвороба серця, аорто-коронарне шунтування.

Аннотация. Данная статья рассматривает целесообразность использования комплексного алгоритма, который включает в себя метод анализа иерархий и генетические алгоритмы, для решения задачи оптимизации состояния пациента с ишемической болезнью сердца после аортокоронарного шунтирования. Этот алгоритм несет в себе за цель ускоренное нахождения оптимальной стратегии лечения, что является очень важным при лечении пациентов с таким типом болезни.

Ключевые слова: комплексный алгоритм, метод анализа иерархий, генетические алгоритмы, задача оптимизации, ишемическая болезнь сердца, аортокоронарное шунтирование.

Summary. The article examines the feasibility of using complex algorithm, which includes analytic hierarchy process and genetic algorithms, to solve the problem of optimizing the condition of patient with coronary heart disease after coronary artery bypass surgery. This algorithm carries the goal of accelerated finding the optimal treatment strategy, which is very important while treating patients with this type of disease.

Key words: complex algorithm, analytic hierarchy process, genetic algorithms, optimization problem, coronary heart disease, coronary artery bypass surgery.

Постановка проблеми. Необхідно перевірити можливість використання комплексного алгоритму, який включає в собі метод аналізу ієрархій та генетичні алгоритми, у вирішенні задачі оптимізації стану пацієнта після аорто-коронарного шунтування, оскільки даний алгоритм доволі швидко знаходить необхідне рішення, а також дозволяє вирішити проблему множинності критеріїв.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Для ознайомлення з методом аналізу ієрархій був використаний матеріал Х. С. Алсамарая [1]. Генетичні алгоритми розглядались М. Мелані [2]. Задачі оптимізації приділяв увагу С. Янг [3]. Метод групового урахування аргументів описаний в роботі Є.А. Підошви і А.Б. Іващенко [4]. Комплексний алгоритм описав в своєму матеріалі В.О. Бабенко [5].

Мета дослідження: використати комплексний алгоритм для вирішення задачі оптимізації стану пацієнта з ішемічною хворобою серця після аорто-коронарного шунтування.

Характеристика клінічного матеріалу. В дослідженні була використана база даних пацієнтів з ішемічною хворобою серця (рис. 1), яким проводили аорто-коронарне шунтування. Всього база налічує 129 пацієнтів з 21 показником, серед яких: 12 показників, які були взяті до проведення шунтування, 5 показників, які відповідають за метод лікування пацієнта (серед них є такі, як кількість шунтів, тривалість прийому препаратів після операції, препарати ефедрин, фенамін та тирамін), та 4 показники післяопераційного стану пацієнта. Дані змінні представлені в табл. 1.

Рис. 1. База даних пацієнтів з ішемічною хворобою серця

Таблиця 1

Опис атрибутів

Змінна

Позначення

Опис змінної

Вік

x1

Вік пацієнта

NYHA

x2

Функціональний клас хворого на серцеву недостатність

Час спостереження

x3

Час, який пацієнт провів під лікарським наглядом

КСО госпіт

x4

Кінцевий систолічний об’єм при госпіталізації пацієнта

КСР госпіт

x5

Кінцевий систолічний розмір при госпіталізації пацієнта

Кількість КА

x6

Кількість коарктованих артерій

Життєздатний міокард

x7

Відсоток життєздатних тканин міокарду

Лактат

x8

Частка солей молочної кислоти у крові пацієнта при госпіталізації

ІСЛС

x9

Індекс супротиву легеневих судин

САД1

x10

Систолічний тиск при госпіталізації

SvO2(1)

x11

Сатурація гемоглобіну змішаної венозної крові киснем при госпіталізації

КУО2(1)

x12

Коефіцієнт утилізації кисню при госпіталізації

Кількість шунтів

x13 (u1)

Кількість аортокоронарних шунтів, що були імплантовані пацієнтові під час операції

Продовж. табл. 1

Змінна

Позначення

Опис змінної

Тривалість

x14 (u2)

Час прийому препаратів після операції

Ефедрин

x15 (u3)

Доза ефедрину

Фенамін

x16 (u4)

Доза фенаміну

Тирамін

x17 (u5)

Доза тираміну

Тривалість життя

x18

Тривалість життя після операції та подальшого лікування (місяці)

САД4

x19

Систолічний тиск після операції

SvO2(4)

x20

Сатурація гемоглобіну змішаної венозної крові киснем після операції

КУО2(4)

x21

Коефіцієнт утилізації кисню після операції

Виклад основного матеріалу. Задача полягає в підборі комбінації змінних лікування u1, …, u5, яка після операції оптимальний стан пацієнта, тобто оптимізує змінні x18, …, x21 [3, 5]. При цьому, серед вихідних змінних є так звані змінні стані, які мають лежати в наступних проміжках:

60 < х19 < 120,

0.5 < x20 < 1,

21 < x21 < 50.

Тривалість життя (x18) необхідно максимізувати. Також, змінні управління (методи лікування) повинні лежати в наступних проміжках:

0 ≤ х14,

0 ≤ x15 ≤ 300,

0 ≤ x16 ≤ 200,

0 ≤ x17 ≤ 250.

Для задачі були використанні наступні математичні моделі, побудовані в SPSS Statistics з допомогою однієї з версій модифікованого алгоритму МГУА з комбінаторною селекцією і ортогоналізацією змінних [4]:

(1)

(2)

(3)

(4)

Необхідно знайти функцію згортки критеріїв стану, використовуючи метод аналізу ієрархій [1]. Ієрархія даних критеріїв буде наступною:

Рис. 2. Ієрархія критеріїв

Дана ієрархія необхідна, для попарного порівняння критеріїв (порівняння буде чисто суб’єктивним), та знаходження вагових коефіцієнтів кожного критерію, які будуть використані в функції згортки.

В результаті отримано:

Таблиця 2

Попарне порівняння критеріїв

 

x18

x21

x20

x19

x18

1

3

5

7

x21

0,33

1

1,67

2,33

x20

0,2

0,6

1

1,4

x19

0,143

0,429

0,714

1

 

Таблиця 3

Власні вектори критеріїв

Змінна

Середні геометричні

Вектор пріоритетів

x18

3,201

0,597

x21

1,067

0,199

x20

0,64

0,119

x19

0,457

0,085

(5)

Оскільки деякі змінні лежать в проміжках, оптимальні значення функції згортки також лежать в проміжках. Необхідно також задати граничні значення для тривалості життя (x18). Нехай мінімальне значення буде 1 місяць, а максимальне – 30 років (360 місяців). Маємо:

Отримавши все необхідне, а саме, математичні моделі, функцію згортки, та її граничні значення, можна приступати до використання комплексного алгоритму [5].

Для приклада були взяті дані наступного пацієнта:

Таблиця 4

Дані пацієнта

Змінна

Значення

Вік

62

NYHA

4

Час спостереження

36

КСО госпіт

183,3

Продовж. табл. 4

Змінна

Значення

КСР госпіт

6,1

Кількість КА

3

Життєздатний міокард

86

Лактат

2,4

ІСЛС

750,6173

САД1

72

SvO2(1)

0,64

КУО2(1)

36

Використовуючи поєднання методу аналізу ієрархій та генетичних алгоритмів [2], було знайдено наступне рішення:

Таблиця 5

Результат та порівняння реальних та розрахункових рішень

Змінна

Розрахункове значення

Реальне значення

Розрахункове значення, знайдене через лінійне програмування

Тривалість життя

101

17

72

Тривалість прийому ліків

224

63

200

Кількість шунків

5

3

5

Доза препарату тирамін

220

48

240

Доза препарату фенамін

0

0

0

Доза препарату ефедрин

23

0

2,36

САД4

100

90

96

SvO2(4)

0,7

0,73

1

KУO2(4)

27,88

27,51

27,51

Висновки. Отже, використавши комплексний алгоритм, який поєднує метод аналізу ієрархій та генетичні алгоритми, було доведено доцільність застосування даного алгоритму, а також показано, що даний алгоритм є навіть кращим за деякі існуючі (наприклад лінійне програмування), оскільки результат було знайдено доволі швидко, та є кращим ніж результат, знайдений через лінійне програмування, а саме, критерій тривалості життя, знайдений через комплексний алгоритм, на 29 місяців більше (майже 2,5 роки).

Література

  1. Alsamaray H. S. AHP as multi-criteria decision making technique, empirical study in cooperative learning at gulf university / H. S. Alsamaray // European Scientific Journal, ESJ. 2017. Vol. 13, No. 13. P. 272–289.
  2. Melanie M. An introduction to genetic algorithms / M. Melanie. 1999. 162 p.
  3. Yang X.-S. Introduction to mathematical optimization / X.-S. Yang. Cambridge International Science Publishing, 2008. 150 p.
  4. Пидошва Е. А. Основные принципы метода группового учета аргументов и его перспективы / Е. А. Пидошва, А. Б. Иващенко // P. 4.
  5. Бабенко В.О. Система аналізу ризиків після хірургічного лікування у ранньому післяопераційному періоді / В.О. Бабенко // Міжнародний науковий журнал "Інтернаука". Київ. Україна. 2019. №8. 12 с. (стаття).

References

  1. Alsamaray H. S. AHP as multi-criteria decision making technique, empirical study in cooperative learning at gulf university / H. S. Alsamaray // European Scientific Journal, ESJ. 2017. Vol. 13, No. 13. P. 272–289.
  2. Melanie M. An introduction to genetic algorithms / M. Melanie. 1999. 162 p.
  3. Yang X.-S. Introduction to mathematical optimization / X.-S. Yang. — Cambridge International Science Publishing, 2008. 150 p.
  4. Pidoshva E. A. Osnovnie principi metoda grupovogo ucheta argumentov i ego perspektivi / E. A. Pidoshva, A. B. Ivaschenko // P. 4.
  5. Babenko V.O Sistema analiza rizikov pislia hirurgichnogo likuvannia u ranniomu pisliaoperaciynomu periodi / V.O. Babenko // Mizhnarodniy naukoviy jurnal “Internauka” Kyiv. Ukraina. 2019. №8. 12 p. (stattia).