В дисертаційній роботі запропоновано нові статистично обґрунтовані алгоритми аналізу нелінійної динаміки кривих МЕ крові онкологічних хворих та показників дуоденального зондування пацієнтів хворих на внутрішні захворювання для розпізнавання ряду онкологічних та неонкологічних захворювань внутрішніх органів, наведено математичне обґрунтування та програмне забезпечення цих методів. Основні наукові результати роботи. 1. Побудовано та досліджено математичну модель кусково-лінійної сплайнової регресії з однією точкою переходу для аналізу часових рядів. Доведено теореми про строгу слушність оцінок сплайнової регресії, одержаних методом залишкової суми квадратів, асимптотичну незміщеність значення точки переходу а також те, що оцінки усіх параметрів за формулою Бокса, крім точки переходу, є незміщеними. Математично обґрунтовано доцільність використання методу сплайнової регресії для аналізу медико-біологічної інформації. 2. Досліджено характер кривих МЕ крові хворих на рак травного тракту за допомогою методів математичної статистики та нелінійної динаміки: статистичних показників 1-го та 2-го порядку, p-статистик, автокореляційної функції, спектру потужностей, розмірності атракторів. Експериментально обґрунтовано, що механоемісійні криві формуються під сумісним впливом детермінованих та стохастичних коливальних процесів. 3. Побудовано функцію щільності концентрації точок фазової діаграми кривих МЕ розчину хлориду натрію та крові хворих на рак травного тракту, що дозволило вирішити проблему застосування методів математичної статистики для аналізу нелінійної динаміки механоемісійних процесів. 4. Проведено статистичний аналіз нелінійної динаміки навчаючих вибірок тестових механоемісійних кривих розчину хлориду натрію, розроблено методи та побудовано алгоритм для послідуючого розпізнавання патологічних процесів за показниками кривих МЕ крові. 5. Розроблено критерії та побудовано алгоритми розпізнавання онкологічних захворювань на основі статистичного аналізу нелінійної динаміки механоемісійних кривих крові хворих на рак прямої кишки, шлунку, стравоходу та кардії. 6. Розроблено критерії та побудовано алгоритми розпізнавання гастродуоденальних захворювань (холецистопанкреатит, виразка дванадцятипалої кишки, постхолецистоектомічний синдром) на основі статистичного аналізу чисельних показників дуоденального зондування. 7. Розроблене програмне забезпечення для розпізнавання онкологічних та внутрішніх захворювань використане в мікрокомп’ютерному експрес-аналізаторі МЕ крові та медичних дослідженнях. 8. Розроблені на підставі наявних навчаючих вибірок алгоритми розпізнавання онкологічних та внутрішніх захворювань мають таку точність та чутливість: для раку прямої кишки точність склала 94,1%, чутливість – 95,2%, раку стравоходу і кардії точність і чутливість – понад 85,0% з імовірністю неприйняття рішення близько 35,0%, постхолецистоектомічного синдрому точність – 100,0%, чутливість – 96,7%, холецистопанкреатиту точність – 96,7%, чутливість – 87,0%, виразкової хвороби дванадцятипалої кишки точність і чутливість склали 100,0% та можуть бути використані у клінічній медицині як допоміжні методи при діагностиці онкологічних та внутрішніх захворюваннях. СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ 1. Романов А.В., Орел В.Е., Петунін Ю.І. Про статистичний аналіз хаотичних кривих механоемісії води та хлориду натрію // Доповіді НАН України. – 2003. – №4. – С.58–63. 2. Романов А.В. Зміщення оцінки параметрів у моделі сплайнової регресії // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. – 2003. – №3. – С. 262–268. 3. Петунін Ю.І., Орел В.Е., Романов А.В. Діагностичний аналіз хаотичних кривих механоемісії крові хворих на рак травного тракту за допомогою методів статистичної теорії розпізнавання образів // Журнал обчислювальної прикладної математики. – 2004. – № 1. – С. 89–98. 4. Петунін Ю.І., Романов А.В., Стоян Н.М., Бурий О.М., Кожара С.П., Савкіна М.Ю. Діагностика гастродуоденальних захворювань методами статистичної теорії розпізнавання // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Кібернетика. – 2003. – № 4. – С. 35–44. 5. Orel V.E., Klyshin D.A., Romanov A.V., Petunin Yu.I., Andrushkiw R.I. Statistical analysis of mechanoemission curves for water and sodium chloride solutions // Proceedings of International Conference on Mathematics and Engineering Techniques in Medicine and Biological Sciences METMBS’02, – vol. 1 / Editors: Faramarz Valafar. June 24–27, 2002, Las Vegas, Nevada, USA. CSREA Press. – P. 170–175. 6. Orel V.E., Klyshin D.A., Romanov A.V., Petunin Yu.I., Andrushkiw R.I. Diagnosis of rectal and esophagus cancer using mechanoemission curves in blood // Proceedings of International Conference on Mathematics and Engineering Techniques in Medicine and Biological Sciences METMBS’04, vol. 1 / Editors: Faramarz Valafar, & Homayoun Valafar. June 2004, Las Vegas, Nevada, USA., CSREA Press. – P. 47–51. 7. Orel V.E., Romanov A.V., Dzyatkovskaya N.N., Mel’nik Yu.I. The device and algorithm for estimation of the mechanoemisson chaos in blood of patients with gastric cancer // Medical Engineering and Physics. – 2002. – vol. 24, – № 5. – Р. 365–371. 8. Orel V.E., Dzyatkovskaya N.N., Romanov A.V., Mel’nik Yu.I. An algorithm for estimating chaos in mechanoemission of blood and magnetic resonance imaging in patients with gastric cancer // Visualization and imaging in transport phenomena / Eds. S. Sideman, A. Landesberg. New York: Annals The New York Academy of Science. – 2002. – vol. 972. – P.144–150. 9. Orel V.E., Grinevich Y.A., Dzyatkovskaya N.N., Danko M.I., Romanov A.V., Mel’nik Y.I., Martynenko S.V. Spatial and Mechanoemission Chaos of Mechanically Deformed Tumor Cells // J. Mechanics in Medicine and Biology. – 2003. – vol. 3, № 3 & 4. – P. 337–350. 10. Orel V.E., Romanov A.V., Dzyatkovskaya N.N., Mel’nic Yu.I. Windows of Mechanoemission Chaos in Blood and Oncogenesis // Proceedings of INSC 2003, International Nonlinear Sciences Conference, Research and Applications in the Life Sciences, February 7–9, 2003, Vienna, Austria. – P. 47. 11. Orel V.E., Romanov A.V., Dzyatkovskaya N.N., Mel’nik Yu.I. The algorithm for estimation of the chaos of patients with gastric cancer: magnetic resonance imaging and mechanoemisson in blood // Proceedings of International symposium on “Vizualization and imaging in transport phenomena”, May 5–10, 2002, Antalya, Turkey, – P. 215–216. 12. Orel V.E., Danko M.I., Dzyatkovskaya N.N., Romanov A.V., Mel’nik Yu.I. Very high frequency inductive hyperthermia of mechanochemicaly activated sodium chloride // Proceedings of International symposium on “Micro/nanoscale energy conversion and transport”, April 14–19, 2002, Antalya, Turkey, – P. 139–141. 13. Орел В.Э., Дзятковская Н.Н., Кадюк И.Н., Мельник Ю.И., Романов А.В. Квантовый хаос механоэмиссии крови при злокачественном опухолевом процессе // Медицинская физика. – 2001. – №1. – С. 67–68. 14. Orel V.E., Mel’nik Yu.I., Romanov A.V., Dzyatkovskaya N.N. The device and algorithm for estimation of the chaos on mechanical activated plasma in blood of patients with gastric cancer // Proceedings of 16th International Symposium on Plasma Chemistry, June 22–27, 2003, Taormina, Italy. – Р. 18–22. 15. Орел В.Э., Черный В.А. Галахин К.А., Дзятковская Н.Н., Мельник Ю.И., Романов А.В. Механоэмиссия крови больных раком желудка // Матеріали X з’їзду онкологів України, 10–12 жовтня 2001р., Крим. – Київ. –2001. – С. 47. 16. Orel V.E., Belov Yu.A., Romanov A.V., Dzyatkovskaya N.N., Kadiyuk I.N., Mel’nik Yu.I. Development of medical-informational intellectual technology // Proceedings of International Conference “Medical Technologies for the 21st Century”, EUREKA Partnering Days in Ukraine, October 15–16, 2001, Kyiv, Ukraine. – P. 17. |
