|
Tibbiyotda matematik usullarni qo'llash sohalari
Tibbiyotda matematik usullar - bu tibbiyot va sog'liqni saqlash bilan bog'liq ob'ektlar va tizimlarning holati va (yoki) xatti-harakatlarini miqdoriy o'rganish va tahlil qilish usullari to'plami. Tibbiyot va sog'liqni saqlashda matematika yordamida o'rganiladigan hodisalar doirasiga butun organizm, uning tizimlari, a'zolari va to'qimalari darajasida (sog'liqni saqlash va kasallikda) sodir bo'ladigan jarayonlar kiradi; kasalliklar va ularni davolash usullari; tibbiy texnologiya qurilmalari va tizimlari; sog'liqni saqlashda murakkab tizimlar xatti-harakatlarining aholi va tashkiliy jihatlari; molekulyar darajada sodir bo'ladigan biologik jarayonlar. Ilmiy fanlarni matematiklashtirish darajasi o'rganilayotgan mavzu bo'yicha bilimlarning chuqurligining ob'ektiv tavsifi bo'lib xizmat qiladi.
Matematikani biotibbiyot yo'nalishlarida qo'llash bo'yicha tizimli urinishlar 80-yillarda boshlangan. 19-asr Ingliz psixologi va antropologi Galton tomonidan ilgari surilgan va ingliz biologi va matematigi Pirson tomonidan aniqlangan korrelyatsiyaning umumiy g'oyasi biotibbiyot ma'lumotlarini qayta ishlashga urinishlar natijasida paydo bo'ldi. Xuddi shunday, amaliy statistikaning mashhur usullari biologik muammolarni hal qilish urinishlaridan tug'ildi. Hozirgacha matematik statistika usullari biotibbiyot fanlari uchun yetakchi matematik usullar hisoblanadi. 40-yillardan beri. 20-asr Matematik usullar tibbiyotga kibernetika va informatika orqali kirib boradi. Eng rivojlangan matematik usullar biofizika, biokimyo, genetika, fiziologiya, tibbiy asboblar yasash, biotexnika tizimlarini yaratishdir. Matematika tufayli hayot asoslarini bilish sohasi sezilarli darajada kengaydi va diagnostika va davolashning yangi yuqori samarali usullari paydo bo'ldi; matematika hayotni qo'llab-quvvatlash tizimlarining rivojlanishiga asoslanadi, tibbiy texnologiyada qo'llaniladi.
Matematik statistika usullaridan foydalanishga kompyuterlar uchun standart dasturiy paketlar statistik ma'lumotlarni qayta ishlash bo'yicha asosiy operatsiyalarni amalga oshirishni ta'minlashi yordam beradi. Matematika kibernetika va informatika usullari bilan birlashadi, bu esa aniqroq xulosalar va tavsiyalar olish, davolash va diagnostikaning yangi vositalari va usullarini joriy etish imkonini beradi. Matematik usullar biotibbiy jarayonlarni tavsiflash uchun ishlatiladi (birinchi navbatda, organizm va uning tizimlarining normal va patologik faoliyati, diagnostika va davolash). Ta'rif ikki asosiy yo'nalishda amalga oshiriladi. Biotibbiyot ma'lumotlarini qayta ishlash uchun matematik statistikaning turli usullari qo'llaniladi, ulardan birini tanlash har bir alohida holatda tahlil qilingan ma'lumotlarning tarqalish xususiyatiga asoslanadi. Ushbu usullar biotibbiyot ob'ektlariga xos bo'lgan naqshlarni aniqlash, ob'ektlarning alohida guruhlari o'rtasidagi o'xshashlik va farqlarni izlash, ularga turli xil tashqi omillar ta'sirini baholash va boshqalar uchun mo'ljallangan.
Matematik statistika usullari yordamida olingan ob'ektlarning xossalarining tavsiflari ba'zan ma'lumotlar modellari deb ataladi. Ma'lumotlar modellari ichki tuzilish haqida hech qanday ma'lumot yoki farazlarni o'z ichiga olmaydi haqiqiy ob'ekt va faqat instrumental o'lchovlar natijalariga tayanadi. Yana bir yo'nalish tizimlar modellari bilan bog'liq bo'lib, o'rganilayotgan tizimlarning tuzilishi, ularning alohida elementlarining o'zaro ta'sir mexanizmlari haqidagi ma'lumotlardan mazmunli foydalangan holda ob'ektlar va hodisalarning matematik tavsifiga asoslanadi. Rivojlanish va amaliy foydalanish Tizimlarning matematik modellari (matematik modellashtirish) tibbiyotda matematikani qo'llashning istiqbolli sohasini tashkil etadi. Statistik ishlov berish usullari tibbiyot va tibbiyot xodimlari uchun tanish va keng tarqalgan apparatga aylandi, masalan, diagnostika jadvallari, kompyuterda statistik ma'lumotlarni qayta ishlash uchun dasturiy paketlar.
Odatda tibbiyotdagi ob'ektlar bir vaqtning o'zida ko'plab belgilar bilan tavsiflanadi. Tadqiqotda hisobga olingan xususiyatlar majmui xususiyat fazosi deyiladi. Berilgan ob'ekt uchun barcha ushbu xususiyatlarning qiymatlari uning xususiyat maydonidagi nuqta sifatidagi o'rnini aniq belgilaydi. Agar xususiyatlar tasodifiy o'zgaruvchilar sifatida qaralsa, u holda ob'ektning holatini tavsiflovchi nuqta xususiyat maydonida tasodifiy pozitsiyani egallaydi.
Tizimlarni matematik modellashtirish matematikani tibbiyotda qo'llashning ikkinchi asosiy yo'nalishidir. Ushbu tahlilda foydalaniladigan asosiy tushuncha tizimning matematik modelidir.
Matematik model deganda matematik belgilar yordamida tuzilgan ob'ektlar yoki hodisalarning har qanday sinfining tavsifi tushuniladi. Model - bu ma'lum bir soha (fiziologiya, biologiya, tibbiyot) mutaxassislari tomonidan to'plangan, simulyatsiya qilingan hodisa haqidagi ba'zi muhim ma'lumotlarning ixcham yozuvidir.
Matematik modellashtirishda bir necha bosqichlar mavjud. Asosiysi, hodisaning asosiy xususiyatlarini tavsiflovchi sifat va miqdor qonunlarini shakllantirishdir. Ushbu bosqichda ko'rib chiqilayotgan tizimning tuzilishi va faoliyatining tabiati, uning xususiyatlari va namoyon bo'lishi haqidagi bilim va faktlarni keng jalb qilish kerak. Bosqich ob'ekt, hodisa yoki tizimning sifatli (tasviriy) modelini yaratish bilan yakunlanadi. Bu bosqich matematik modellashtirishga xos emas. Og'zaki (og'zaki) tavsif (ko'pincha raqamli materialdan foydalanish) ba'zi hollarda fiziologik, psixologik, tibbiy tadqiqotlarning yakuniy natijasidir. Ob'ektning tavsifi keyingi bosqichlarda matematik atamalar tiliga tarjima qilingandan keyingina matematik modelga aylanadi. Amaldagi matematik apparatga qarab modellar bir necha sinflarga bo'linadi. Tibbiyotda tenglamalar yordamida tavsiflar ko'pincha qo'llaniladi. Intellektual muammolarni hal qilishning kompyuter usullarini yaratish munosabati bilan mantiqiy-semantik modellar tarqala boshladi. Ushbu turdagi model qarorlar qabul qilish jarayonlarini, aqliy va xatti-harakatlarni va boshqa hodisalarni tavsiflash uchun ishlatiladi. Ular ko'pincha tibbiy yoki boshqa faoliyatni aks ettiruvchi o'ziga xos "stsenariylar" shaklida bo'ladi. Biyokimyasal, fiziologik tizimlarning xatti-harakatlarini tavsiflovchi sodda jarayonlarni rasmiylashtirishda tana funktsiyalarini boshqarish vazifalari, har xil turdagi tenglamalar qo'llaniladi.
Agar tadqiqotchi jarayonlarning vaqt ichida rivojlanishi (ob'ektning dinamikasi) bilan qiziqmasa, algebraik tenglamalar bilan cheklanishi mumkin. Bunday holda modellar statik deb ataladi. Ko'rinib turgan soddaligiga qaramay, ular amaliy muammolarni hal qilishda katta rol o'ynaydi. Shunday qilib, zamonaviy kompyuter tomografiyasi asoslanadi nazariy model algebraik tenglamalar tizimi shakliga ega bo'lgan tana to'qimalari tomonidan nurlanishning yutilishi. Transformatsiyalardan so'ng uning kompyuter tomonidan hal qilinishi tomografik bo'lakning vizual tasviri ko'rinishida taqdim etiladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
