Корреляционный анализ как способ выявления связей и зависимостей между параметрами и его значение в прогнозирование социальной деятельн

  3) построение корреляционных диаграмм;

  4) обучение ЭВМ распознаванию диагностических  признаков. 

  Анализ  фактического материала, содержащего  показатели кровообращения и дыхания  здоровых людей и больных с  пороками сердца и сосудов, проведен в работе по результатам многолетних исследований лабораторий физиологии кровообращения и физиологии дыхания НИИ патологии кровообращения СО РАН. В курсовой работе представлено систематизированное описание генеральных функций сердечно-сосудистой системы организма здорового человека и больных с наиболее распространенными пороками сердца.

  Основными кардиодинамическими нарушениями  при митральных стенозах являются:

  1) Прогрессирующее сужение атриовентрикулярного  отверстия, которое ведет к  изменению внутрисердечной гемодинамики. При этом увеличивается объем крови в левом предсердии, повышается конечно-диастолическое давление;

  2) Увеличенные КДД и КДО раздражают  рецепторы стенки левого желудочка,  что ведет к рефлекторному  спазму артерии малого круга  кровообращения и повышению периферического сопротивления в системе легочной артерии;

  3) Стойкое повышение давления и  сопротивления в малом кругу  кровообращения сказывается на  работе правого желудочка, последний  начинает работать в режиме  гиперфункции, а в дальнейшем  формируется гипертрофия и дилатация;

   4) Следствием дилатации правого  желудочка является застой в  венах (верхней и нижней полых  венах, а также портальной), который  проявляется в повышении центрального  венозного давления;

   5) Длительный и стойкий спазм  в системе легочной артерии ведет к росту мышечного среднего слоя стенки артерии, что является морфологической основой в формировании "вторичного стенотического барьера", который стабильно поддерживает на высоком уровне артериальное давление и периферическое сопротивление в малом круге кровообращения. Изменения кардиогемодинамики, связанные с митральным стенозом, обусловливают нарушения гемореологии организма в целом.³

  Поэтому базовую систему показателей, характеризующих  сердечно-сосудистую деятельность при  пороке сердца и сосудов, в работе составляют параметры, описывающие гемодинамику малого и большого круга кровообращения, кислородно-транспортные функции крови, кислотно-основной баланс.

  Основная  задача корреляционного анализа - формирование модели, которая позволяет определить минимальное число обобщенных факторов, отражающих наиболее значимые характеристики изучаемого объекта, процесса.

  В нашем случае - это построение факторной  модели для группы "здоровых" индивидуумов с определенными фенотипическими, онтогенетическими и физиологическими признаками. По факторной модели "здоровых" определяются факторные выражения для любого (здорового или больного) человека - подстановкой нормированных отклонений его показателей от среднестатистических показателей группы "здоровых"⁴ Элемент zij матрицы Z исходных данных (i - номер параметра, j - номер индивидуума) представляется в виде линейной комбинации нескольких факторов:  

  zij = ai1 p1j+ai2 p2j+...+air prj   (1)

  или в матричном виде:  

    = A ·    (2)

  где - вектор-столбец нормированных исходных данных, компоненты которого - это отклонение каждого j-ого показателя от математического ожидания, отнесенное к корню из дисперсии; A - матрица весовых нагрузок, коэффициентов регрессии факторов по переменным; - вектор-столбец искомых факторов для отдельных индивидуумов. Последовательность вычислительных операций для определения корреляционных нагрузок и корреляционных выражений представлена на блок-схеме (рис. 1).

  1. Y = (yij) - матрица исходных данных, i = 1,...,m - параметры, j = 1,...,n - индивидуумы. 

  2. Z = (zij) - матрица нормированных исходных  данных.

  3. R = (rik) - корреляционная матрица, i,k = 1,...,m.

  4. U - матрица собственных векторов  корреляционной матрицы. 

   - матрица собственных значений  корреляционнойl5.  матрицы.

  6. А = (ail) - матрица отображения, матрица  весовых нагрузок, i = 1,...,m - параметры, l = 1,...,r - факторы. 

  7. Р = (рij) - матрица значений искомых факторов i = 1,...,r - факторы, j = 1,...,n - индивидуумы.

  8. F - факторная диаграмма. 

  Матрица весовых нагрузок определяется в  соответствии с уравнением:

  1/2   (4)lA=U·

   - матрицы собственных векторов  иlгде U и  собственных значений корреляционной матрицы [3]:

  =UT·R·U   (5)l

  В соответствии с приведенной схемой выстраивается факторная модель для группы "здоровых" людей, которая  задает область изменения факторов "в норме". Подставляя в эту  модель нормированные отклонения показателей любого испытуемого от среднестатистического показателя "здоровых", получаем его факторную модель и формируем его факторную диаграмму. По коэффициентам корреляционного отображения здоровых индивидуумов построена матрица весовых нагрузок, сформированы значимые факторные выражения - обобщенные функциональные характеристики системы - и определены показатели, дающие наибольший вклад в факторы. На рис. 2 представлены типичные факторные диаграммы здоровых мужчин (группы из 18 - 50 человек в возрасте 20 - 39 лет). Значения факторов располагаются в основном в пределах первой дисперсии, в пределах нормы. Превышение границ первой дисперсии по одному - двум факторам у отдельных индивидуумов связано, по-видимому, со случайными ошибками измерений. При патологии сердечно-сосудистой системы корреляционный анализ гемодинамики позволяет по наиболее информативным факторам провести дифференциальную диагностику: аортальный стеноз, митральный стеноз, рестеноз и выявить степень кардиодинамических изменений - митральный стеноз 1 - 5 степени. На рис. 3 показаны фрагменты корреляционных диаграмм "среднеcтатистических" больных с диагнозом аортальный стеноз, митральный стеноз различной степени, рестеноз. 
 
 
 

  

  Рис. 1. Блок-схема последовательности вычислительных операций

  

  Рис. 2. Типичные диаграммы здорового  человека

  

  Рис. 3. Фрагменты корреляционных диаграмм "среднестатистических" больных с диагнозом:

    а) аортальный стеноз;

    б) митральный стеноз 1-й степени; 

  в) митральный стеноз 3-й степени;

  г) митральный стеноз 5-й степени;

  д) рестеноз

  Значения  факторов у больных индивидуумов выходят за границы не только первой дисперсии (область изменений для  здорового человека), но и при  существенной разнице измеряемых параметров "в норме" и "патологии" за границы 2, 3, 4-й дисперсии и более. "Корреляционный портрет" отслеживает изменение клинических параметров с усилением по наиболее значимым для данного заболевания параметрам. С возрастанием тяжести заболевания отклонение значений характерных факторов от границ первой зоны увеличивается и достигает наибольшей величины для стеноза 5-й степени (рис. 4). Уменьшение величины отклонения характерных факторов от границ 1-й дисперсии у "больных" с диагнозом митральный стеноз 4-й степени объясняется процессом саморегуляции организма, частичным восстановлением функциональных связей за счет мобилизации адаптационных и компенсаторных возможностей. С дальнейшим уменьшением диаметра атриовентрикулярного отверстия возникают нарушения, несовместимые с сохранением целостности системы, величина отклонения факторов от границ первой зоны экспоненциально возрастает. После оперативного вмешательства (рестеноз на диаграммах обозначен RS) наблюдается частичная редукция естественного баланса жизненных функций, значения факторов на рис. 3 и точки, имеющие¶несколько приближаются к "норме" (диаграмма  абсциссу RS, на рис. 4). Корреляционный анализ позволяет сделать вывод о том, что необратимых изменений кардиодинамических параметров при митральном стенозе можно избежать, если стабилизировать параметры "больного" вблизи 4-й степени.

  2.3. Возможности корреляционного анализа.

  1. Корреляционный анализ кардиогемодинамики и гомеостаза при заболеваниях сердечно-сосудистой системы - объективный метод, позволяющий выявить характерные взаимосвязи показателей патологических состояний, основным признаком которых является нарушение равновесия между потребностью миокарда в кислороде и его поступлением, выделить наиболее значимые признаки и провести объективную диагностику.

  2. Метод позволяет по результатам стандартных клинических исследований провести дифференциальную диагностику, определить степень тяжести заболевания.

  3. Необратимых изменений кардиодинамических  параметров можно избежать, если  стабилизировать параметры на  уровне 4-й степени. При этом происходит частичное восстановление функциональных связей за счет мобилизации адаптационных и компенсаторных возможностей организма.

  

  Рис. 4. Зависимость величины характерных факторов от степени митрального стеноза

  4. Анализ изменения корреляционных диаграмм в процессе коррекции патологических состояний позволяет дать объективный прогноз по течению заболевания.

  5. При проведении многомерного  анализа кардиогемодинамики и гомеостаза при митральном стенозе у женщин необходимо учитывать фенотипическую изменчивость и эмоциональную лабильность.

  6. Организация банка данных должна  быть произведена на базе систематизированого  описания генеральных функций  сердечно-сосудистой системы организма здорового человека с определенными фенотипическими, онтогенетическими и физиологическими признаками⁵.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение

     Корреляционный анализ - является одним из сильнейших методических решений в анализе течения заболевания  для принятия решений. Основной задачей, которую решают разнообразными методами корреляционного анализа, включая и метод главных компонент, является сжатие информации, переход от множества значений по элементарным признакам с объемом информации к ограниченному множеству элементов матрицы корреляционного отображения или матрицы значений латентных факторов для каждого наблюдаемого больного. Выполнив работу, я сделала следующие выводы. Методы корреляционного анализа позволяют также визуализировать структуру изучаемых явлений и процессов, а это значит определять их состояние и прогнозировать развитие. Наконец, данные корреляционного анализа дают основания для идентификации объекта, т.е. решения задачи распознавания образа. Методы корреляционного анализа обладают свойствами, весьма привлекательными для их использования в составе других статистических методов, наиболее часто в корреляционно-регрессионном анализе, кластерном анализе, многомерном шкалировании и др.

     Таким образом, изучение применения корреляционного анализа при проведении  «медико-социальных исследований», является значимым при постановке диагнозов,но не является своего рода и «Панацеей», в виду малоизученности. Отказываться от отражения других сторон диагностики нельзя, только путем применения различных методов  можно достич совершенства. Поэтому любая модель замещает оригинал лишь в строго ограниченном смысле. Из этого следует, что для одного объекта может быть построено несколько "специализированных" моделей, концентрирующих внимание на определенных сторонах исследуемого объекта или же характеризующих объект с разной степенью детализации

     Наступивший 21-й век не без оснований называют веком биологии и медицины. Совершенно очевидно, что имея на своем вооружении различные методы " медико-социальных исследованиий ", отечественная биология и медицина  будут развиваться. Остается лишь надеяться на то, что применение корреляционного анализа поможет в совершенствовании разного рода заболеваний, тем самым совершенствуя российское здравоохранение  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. Аббакумов С. А., Аллилуев И. Г., Маколкин В. И. Боли в области сердца. -М.: Медицина, 1985. - 191с

2. Белоусов Ю.Б., Моисеев В.Д., Лепахин В.К. //Клиническая фармакология и фармакотерапия. //М., 1993, с. 97-138с

3. Гапоненко А.Л., Панкрухин А.П.// Общий и специальный менеджмент // Учебник//Общ. Ред. М.//:Изд-во РАГС, 2001. 235с

4. Джанашия П.Х., Назаренко В.А., Николаенко С.А. Фармакотерапия сердечно-сосудистых заболеваний. М., 1997, 273 с.

5. Евдокимова А.Г. Гиперволемия малого круга кровообращения и способы, ее компенсации у больных ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью и пороками сердца. Автореферат диссертации на соискание ученой степени докт. мед. наук. М., 1995, 33 с.

6. Капустин А.Д., Копытова Т.В., Трунин Ю.Ф. //Корреляционный анализ гомеостаза при стенокардии. //М.: Изд-во// Моск. у-та, //1994. 220-224 С..

7. Моисеев В. С., Сумароков А. В. //Клиническая кардиология. -//М.: Универсум паблишинг, //1995. - 240с

8. Орлов В.Н. и др. //Методические рекомендации. «Применение иэбыгочного внутрилегочного давления в комплексной терапии отека легких в неотложной кардиологии» //М., 1985, 13 с.