Tibbiyotda matematik usullarni qo'llash. Tibbiyot va biologiyada matematik usullarni qo'llash sohalari Tibbiyot bilan bog'liq matematik omillar

Matematik usullarni qo'llash sohalari
Matematik tavsifga bo'lgan ehtiyoj har qanday kishi uchun paydo bo'ladi
munozarani aniq shartlarda o'tkazishga harakat qilish va hatto u shunga tegishli bo'lsa ham
san'at va axloq kabi qiyin sohalar.
Tibbiyotning qaysi sohalarida qo'llanilishi muhim savol
matematik usullar. Masalan, tibbiyot sohasi
diagnostika. Tashxis qo'yish uchun shifokor boshqalar bilan birgalikda
mutaxassislar ko'pincha eng xilma-xillikni hisobga olishga majbur
qisman shaxsiy tajribaga va qisman materiallarga tayangan holda faktlar,
ko'plab tibbiy qo'llanmalar va jurnallarda keltirilgan.
Axborotning umumiy miqdori ortishi bilan ortadi
Intensivlik va shunday kasalliklar borki, ular haqida juda ko'p yozilganki, bir kishi aniq o'rganish, baholash, tushuntirish va tushuntirishga qodir emas.
tashxis qo'yishda barcha mavjud ma'lumotlardan foydalaning
har bir aniq holatda, va keyin matematik yordamga keladi, kim
materialning tuzilishiga yordam beradi. Vazifa o'z ichiga olgan hollarda
ko'p sonli muhim o'zaro bog'liq omillar, har biri
bu asosan tabiiy o'zgaruvchanlikka bo'ysunadi, faqat
to'g'ri tanlangan statistik usul yordamida, siz aniq mumkin
butun to'plamni tasvirlash, tushuntirish va chuqur o'rganish
o'zaro bog'liq o'lchov natijalari.
Agar omillar yoki muhim natijalar soni shunchalik katta bo'lsa
inson ongi ularni kiritilganda ham qayta ishlashga qodir emas
ba'zi statistik soddalashtirishlar, keyin ma'lumotlarni qayta ishlash bo'lishi mumkin
elektron kompyuterda ishlab chiqariladi.
"Deontologiya" tushunchasining rivojlanish tarixi
Mamlakatimiz aholisiga tibbiy yordam ko‘rsatish sifati va madaniyatini oshirish, uning ixtisoslashtirilgan turlarini rivojlantirish va keng ko‘lamli profilaktika chora-tadbirlarini amalga oshirish bo‘yicha eng muhim vazifalarni hal etish ko‘p jihatdan tibbiy deontologiya tamoyillariga rioya qilish bilan belgilanadi. yunoncha "deon" - to'g'ri va "logos" - ta'lim) - tegishli tibbiyot haqida ta'lim.
Tibbiyot deontologiyasi doimo rivojlanib bormoqda va uning ahamiyati ham ortib bormoqda. Shifokor ijtimoiy-psixologik nuqtai nazardan shaxs sifatida "tor" terapevtik va profilaktika faoliyati bilan cheklanib qolmasdan, balki ta'limning murakkab muammolarini hal qilishda va aholining umumiy madaniy darajasini oshirishda ishtirok etadi.
Tibbiyotning differensiallashuvi va integratsiyalashuvi jarayonida uning yangi yo‘nalishlari, ixtisosliklari shakllanishi, ayrim yo‘nalishlarini profillash, boshqa, yangi, kam bo‘lmagan murakkab deontologik muammolar paydo bo‘ladi. Ulardan, masalan, bemorni davolash jarayonida jarroh, anesteziolog va reanimatologning munosabatlari, “shifokor-bemor-mashina” muammosi, “Bugungi kunda fan – jamoaviy ish” tezisi bilan bog‘liq ilmiy ijod. , nihoyat, dolzarb o'tkir ilmiy muammolar bilan bog'liq murakkab axloqiy va axloqiy masalalar.
va hokazo.................
Har qanday shifokor yoki sog'liqni saqlash mutaxassisi bir xil ko'paytirish jadvali yoki hisoblash qoidalarini bir necha marta ishlatganligini tasdiqlaydi. ratsional sonlar.
Matematika kimyo, fizika, sotsiologiya va boshqa ko'plab fanlarning muammolarini hal qiladi. Uzoq vaqt davomida tibbiyot matematika bilan "parallel" rivojlandi. Keling, tarixga murojaat qilaylik. Atoqli italyan fizigi va astronomi, aniq tabiatshunoslik asoschilaridan biri Galiley Galiley (1564-1642) “Tabiat kitobi matematika tilida yozilgan” degan. Oradan qariyb ikki yuz yil o‘tgach, nemis klassik falsafasining asoschisi Immanuil Kant (1742-1804) “Har qanday fanda matematika bo‘lgani kabi haqiqat bor”, deb ta’kidladi.
Dorilarning dozalarida xato qilmaslik uchun tibbiyotda matematika kerak, tahlil qilish uchun qon topshirganingizda, laboratoriya yordamchilari natijalarni hisoblab chiqadilar, masalan, qonda qancha gemoglobinni hisoblashingiz, hisoblashingiz kerakligini yozish uchun. , buning uchun ular hisoblash uchun matematikadan foydalanadilar. Matematika hamma joyda kerak: laboratoriyada, tibbiyotda, hisoblashda. kardiologiya va boshqalar.
Leonardo Da Vinchi (1452-1519) Tabiat qonunlarining matematik asoslarini topishga harakat qilib, matematikani kuchli bilim vositasi deb hisoblab, uni hatto anatomiya kabi fanda ham qo'llaydi. U inson tanasining har bir a'zosini juda ehtiyotkorlik bilan o'rgandi. Leonardoni o'z davrining eng yaxshi va eng buyuk anatomi deb hisoblash mumkin. Bundan tashqari, u, shubhasiz, birinchi bo'lib to'g'ri anatomik rasmga asos solgan. Leonardoning asarlari bizda mavjud bo'lgan shaklda, ularni shifrlagan, mavzu bo'yicha tanlagan va Leonardoning o'zi rejalari bilan bog'liq holda risolalarga birlashtirgan olimlarning ulkan mehnati natijasidir. Rassomlik va haykaltaroshlikda odam va hayvon tanalarini tasvirlash ustida ishlash unda odam va hayvon tanasining tuzilishi va funktsiyalarini o'rganishga bo'lgan ishtiyoqni uyg'otdi, ularning anatomiyasini chuqur o'rganishga olib keldi.
Hozirgi vaqtda matematik usullar biofizika, biokimyo, genetika, fiziologiya, tibbiy asbobsozlik, biotexnika tizimlarini yaratishda keng qo'llaniladi. Matematik modellar va usullarni ishlab chiqish quyidagilarga yordam beradi: tibbiyotda bilim sohasini kengaytirish; hayotni ta'minlash tizimlarining rivojlanishiga asos bo'lgan diagnostika va davolashning yangi yuqori samarali usullarining paydo bo'lishi; tibbiy texnologiyalarni yaratish.
V o'tgan yillar tibbiyotga matematik modellashtirish usullarini faol joriy etish va avtomatlashtirilgan, shu jumladan kompyuter tizimlarini yaratish kasalliklarni tashxislash va davolash imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirdi.
Zamonaviy tibbiyotda matematik statistika muhim o'rin tutadi. Statistika (lotincha statusdan — holat) — ommaviy ijtimoiy hodisalarning miqdoriy tomonini son koʻrinishida oʻrganuvchi fan.
Dastlabki davrda statistika asosan ijtimoiy-iqtisodiy fanlar va demografiya sohasida qo‘llanilgan va bu muqarrar ravishda tadqiqotchilarni tibbiyot masalalarini chuqurroq o‘rganishga majbur qilgan.
Belgiyalik statistik Adolf Ketelet (1796-1874) statistika nazariyasining asoschisi hisoblanadi. U tibbiyotda statistik kuzatishlardan foydalanishga misollar keltiradi: ikki professor yurak urish tezligi haqida qiziqarli kuzatuv o'tkazdi - ular o'sish va yurak urishi soni o'rtasida bog'liqlik borligini payqashdi. Yosh pulsga faqat balandlikning o'zgarishi bilan ta'sir qilishi mumkin, bu holda bu tartibga soluvchi element rolini o'ynaydi.
Shunday qilib, yurak urishlarining soni o'sishning kvadrat ildiziga teskari bog'liqdir. O'rtacha odamning bo'yi uchun 1,684 m olib, ular yurak urishlarining sonini 70 ga teng deb hisoblashadi. Ushbu ma'lumotlar bilan har qanday balandlikdagi odamning yurak urishi sonini hisoblash mumkin.
Statistik ma'lumotlardan foydalanishning eng faol tarafdori harbiy dala xirurgiyasi asoschisi N.I. Pirogov. 1849 yilda maishiy jarrohlikning muvaffaqiyatlari haqida gapirar ekan, u shunday deb ta'kidladi: "Semptomlarning diagnostik ahamiyati va operatsiyalarning qadr-qimmatini aniqlash uchun statistik ma'lumotlarni qo'llash eng so'nggi jarrohlikning muhim yutuqlari sifatida qaralishi mumkin".
Tibbiyotda statistik usullardan foydalanish shubhali kunlar o'tdi. Statistik yondashuvlar zamonaviy ilmiy izlanishlar asosida yotadi, ularsiz fan va texnikaning ko'plab sohalarida bilimlarni amalga oshirish mumkin emas. Tibbiyot sohasida ham bu mumkin emas. Tibbiy statistika aholi salomatligi bilan bog'liq eng aniq zamonaviy muammolarni hal qilishga qaratilgan bo'lishi kerak. Bu yerda asosiy muammolar, o‘zingizga ma’lumki, aholining kasallanish, o‘lim darajasini pasaytirish va umr ko‘rish davomiyligini oshirish zarurati hisoblanadi. Shunga ko'ra, ushbu bosqichda asosiy ma'lumotlar ushbu muammoni hal qilishga bo'ysunishi kerak.
Kardiologiyada matematikadan keng foydalaniladi. Zamonaviy qurilmalar shifokorlarga odamni ichkaridan "ko'rish", to'g'ri tashxis qo'yish va samarali davolanishni buyurish imkonini beradi. Bunday qurilmalarni yaratish fizik-matematik tadqiqot apparatlaridan foydalanadigan muhandislar tomonidan amalga oshiriladi. Yurak ritmlari va matematik mayatnikning harakati, bakteriya o'sishi va geometrik progressiya, DNK formulasi tibbiyotda matematik hisob-kitoblarni qo'llashga misoldir.
Modellashtirish texnik jarayonni tezlashtirish va yangi jarayonlarni o'zlashtirish vaqtini qisqartirishning asosiy usullaridan biridir. Hozirgi kunda matematika tobora ko'proq matematik modellar fani deb ataladi. Modellar turli maqsadlar uchun yaratilgan - vaqt o'tishi bilan ob'ektning harakatini bashorat qilish; ob'ektning o'zida bajarib bo'lmaydigan modeldagi harakatlar; ob'ektni ko'rish uchun qulay shaklda taqdim etish va boshqalar. Model - asl ob'ektni o'rganish uchun qurilgan va asl ob'ektning eng muhim sifatlari va parametrlarini aks ettiruvchi moddiy yoki ideal ob'ekt. Modellarni yaratish jarayoni modellashtirish deb ataladi. Modellar moddiy va idealga bo'linadi. Materiallar modellari, masalan, fotosuratlar, qurilish maydonlarining sxemalari va boshqalar bo'lishi mumkin. ideal modellar ko'pincha ikonik shaklga ega.
Matematik modellashtirish belgilarni modellashtirish sinfiga kiradi. Haqiqiy tushunchalar kompyuter xotirasida har qanday matematik ob'ektlar bilan almashtirilishi mumkin: qog'ozga yozilgan raqamlar, tenglamalar, grafiklar va boshqalar. Modellar dinamik va statikdir. Dinamik modellarda vaqt omili ishtirok etadi. Statik modellarda modellashtirilgan ob'ektning vaqtga bog'liq harakati hisobga olinmaydi. Demak, modellashtirish ob'ektlarni o'rganish usuli bo'lib, unda asl (bizni qiziqtiradigan ob'ekt) o'rniga model (boshqa ob'ekt) bo'yicha eksperiment o'tkaziladi va natijalar miqdoriy jihatdan asl nusxaga kengaytiriladi. Shunday qilib, model bilan tajribalar natijalariga ko'ra, biz ish sharoitida asl nusxaning harakatini miqdoriy jihatdan taxmin qilishimiz kerak. Bundan tashqari, model bilan tajribalarda olingan xulosalarning asl nusxasiga kengayishi asl va modelning ma'lum parametrlarining oddiy tengligini anglatmasligi kerak. Bizni qiziqtirgan asl nusxaning parametrlarini hisoblash qoidasini olish kifoya. Modellashtirish jarayoni uchun ikkita asosiy talab mavjud.
Birinchidan, modeldagi tajriba asl nusxadagi tajribadan ko'ra soddaroq, tezroq bo'lishi kerak.
Ikkinchidan, biz namunaviy test asosida asl nusxaning parametrlari hisoblangan qoidani bilishimiz kerak. Busiz, hatto eng yaxshi model tadqiqoti ham foydasiz bo'ladi. Statistika - ommaviy hodisalar va jarayonlarni tavsiflovchi ma'lumotlarni yig'ish, qayta ishlash, tahlil qilish va izohlash usullari haqidagi fan, ya'ni. alohida ob'ektlarga emas, balki butun majmualarga ta'sir qiladigan hodisa va jarayonlar. Statistik yondashuvning o'ziga xos xususiyati shundaki, statistik populyatsiyani tavsiflovchi ma'lumotlar uni tashkil etuvchi ob'ektlar to'g'risidagi ma'lumotlarni umumlashtirish natijasida olinadi. Quyidagi asosiy yo'nalishlarni ajratib ko'rsatish mumkin: ma'lumotlarni yig'ish usullari; o'lchash usullari; ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish usullari. Ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish usullariga ehtimollar nazariyasi, matematik statistika va ularning texnika fanlarining turli sohalarida, shuningdek, tabiat va jamiyat fanlarida qo'llanilishi kiradi.
Matematik statistika ma'lumotlarni statistik qayta ishlash va tahlil qilish usullarini ishlab chiqadi, ularning ishonchliligi, samaradorligi, foydalanish shartlari, foydalanish shartlarining buzilishiga chidamliligi va boshqalarni asoslash va tekshirish bilan shug'ullanadi. Baʼzi bilim sohalarida statistikaning qoʻllanilishi shunchalik xoski, ular mustaqil ilmiy fanlarga ajratiladi: ishonchlilik nazariyasi — texnika fanlarida; ekonometrika - iqtisod fanidan; psixometriya - psixologiyada, biometrikada - biologiyada va hokazo. Ushbu fanlar ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilishning sanoatga xos usullarini ko'rib chiqadi.
Tibbiyotda statistik kuzatishlardan foydalanishga misollar. Strasburgning ikki taniqli professori Tibbiyot fakulteti Rameau va Sarru yurak urish tezligi haqida qiziqarli kuzatishlar olib borishdi. Kuzatishlarni taqqoslab, ular o'sish va yurak urishi o'rtasida bog'liqlik borligini payqashdi. Yosh pulsga faqat balandlikning o'zgarishi bilan ta'sir qilishi mumkin, bu holda bu tartibga soluvchi element rolini o'ynaydi. Shunday qilib, yurak urishlarining soni o'sishning kvadrat ildiziga teskari bog'liqdir. O'rtacha odamning bo'yi uchun 1,684 m olib, Rameau va Sarru yurak urishlari sonini 70 ga teng deb taxmin qiladilar. Ushbu ma'lumotlar bilan har qanday balandlikdagi odamning yurak urishi sonini hisoblash mumkin. Aslida, Quetelet inson tanasiga nisbatan qo'llaniladigan o'lchovli tahlil va allometrik tenglamalarni kutgan. Allometrik tenglamalar: yunon tilidan. qotishmasi boshqacha.
Biologiyada ko'p sonli morfologik va fiziologik parametrlar tananing hajmiga bog'liq; bu bog'liqlik tenglama bilan ifodalanadi: y = a * xb.
Biometrika - biologiyaning bir bo'limi bo'lib, uning mazmuni miqdoriy tajribalar va kuzatishlar natijalarini matematik statistika usullari bilan rejalashtirish va qayta ishlashdir. Biologik tajribalar va kuzatishlar o'tkazishda tadqiqotchi har doim turli belgilar va xususiyatlarning paydo bo'lish chastotasi yoki namoyon bo'lish darajasidagi miqdoriy o'zgarishlar bilan shug'ullanadi. Shuning uchun, maxsus statistik tahlilsiz, odatda, o'rganilayotgan miqdorning tasodifiy tebranishlarining mumkin bo'lgan chegaralari va tajriba variantlari orasidagi kuzatilgan farqlar tasodifiy yoki ishonchli ekanligini hal qilish mumkin emas. Biologiyada qo'llaniladigan matematik va statistik usullar ba'zan biologik tadqiqotlardan mustaqil ravishda, lekin ko'pincha biologiya va tibbiyotda yuzaga keladigan muammolar bilan bog'liq holda ishlab chiqiladi. Biologiyada matematik va statistik usullardan foydalanish - ma'lum bir statistik modelni tanlash, uning eksperimental ma'lumotlarga muvofiqligini tekshirish va uni ko'rib chiqishdan kelib chiqadigan statistik va biologik natijalarni tahlil qilish. Tajriba va kuzatishlar natijalarini qayta ishlashda 3 ta asosiy statistik muammo yuzaga keladi: taqsimot parametrlarini baholash; turli namunalar parametrlarini solishtirish; statistik munosabatlarni aniqlashdir.