Моделирование процесса свертывания крови

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВЕРТЫВАНИЯ КРОВИ

,

ФГБОУ ВПО «Тамбовский Государственный Технический Университет»

E-mail: [e-mail]

В настоящее время регуляция свертывания крови находится в состоянии интенсивного изучения и знания о ней остаются достаточно неустойчивыми. Исследователи нередко получают противоречащие друг другу результаты, используя различные подходы [1].

Анализ существующих методов показал, что алгоритм определения гемокоагуляции должен строиться стандартно, а именно: от простого к сложному, поэтому на сегодняшний день исследователи-коагулологи работают в самых разных областях: от клинической гемостазиологии до математической биофизики, поскольку экспериментальные и математические модели свертывания должны быть максимально соответствующими свертыванию in vivo. Чтобы изучить и понять систему, нужно ее упростить. Недаром «упрощение» является частью определения понятия «модель».

Математическую модель, отражающую процесс свертывания крови, предложено [2].представить в виде (1):

, (1)

где U-текущее значение напряжения электрокоагулограммы, t- текущее значение времени, Т- постоянная времени, U0 –предельное напряжение.

Уникальным свойством параметров U0 и Т является их независимость от характеристик переменных значений напряжения U и времени t, т. е. они однозначно определяют процесс гемокоагуляции.

Предельное напряжение U0 и постоянная времени Т определяются выражением (2):

(2)

где U1 - амплитуда напряжения электрокоагулограммы в момент времени t1, U2 - амплитуда напряжения электрокоагулограммы в момента времени t2 (t2=k∙t1 при целочисленном коэффициенте кратности k>2).

По найденным параметрам U0 и Т (2) находим время начала Тн и конца Тк процесса гемокоагуляции (3):

(3)

где Uн и Uк – нормированные меры амплитуды напряжения электрокоагулограммы начала и конца процесса гемокоагуляции в группе условно здоровых пациентов (Uн = 27 мВ, Uк = 4 мВ).

Полученные значения начала Тн и конца Тк процесса гемокоагуляции сравнивают с одноименными показателями процесса свертывания крови в норме и при наличии разнонаправленных отклонений от нормы диагностируют нарушение функционального состояния системы гемостаза.

На основе математической модели (1) процесса гемокоагуляции разработан метод определения времени свертывания крови.

В основе способа лежит определение показателей начала и конца записи процесса гемокоагуляции за счет измерения предельного напряжения крови U0, постоянной времени Т и напряжения крови в начале и в конце процесса свертывания

Для этого измеряют амплитуду напряжения крови U1 в момент времени t1 и амплитуду напряжения U2 в кратный от превоначального момента времени t2. По двум измеренным напряжениям и моментам времени находят значение предельного напряжения в образце крови, постоянную времени, по которым определяют время начала и конца процесса гемокоагуляции.

В качестве программной среды для обработки данных, полученных в ходе исследования функционального состояния системы гемостаза, лучше всего подходят LabVIEW или MATLAB. На рис. 1 приведены электрокоагулограммы, построенные в среде LabVIEW

Рис. 1. Типы электрокоагулограмм: больного гемофилией

(кривая 1), здорового человека (кривая 2), больного

тромбофилией (кривая 3)

Результаты вышеописанного исследования используются в качестве справочной информации и лабораторной базы, а также могут быть использованы в области решения задач практической медицины.

Таким образом, разработан простой и доступный способ определения функционального состояния системы гемостаза по предельному напряжению и постоянной времени электрокоагулограммы, позволяющий своевременно диагностировать нарушения в системе гемостаза, что дает возможность провести эффективные профилактические меры и снизить вероятность развития гемокоагуляционных осложнений.

Библиографический список

1. , , Атауллаханов коагулология. — М.: Практическая медицина, 2011. — 192 с.

2. Глинкин творчества. – Тамбов: ТГТУ, 2010. – 168 с.

Сведения об авторах

– аспирант 1 года обучения, г, e-mail: [e-mail]

– д. т.н., профессор кафедры «Биомедицинская техника», старший научный сотрудник, Заслуженный изобретатель РФ, г.

Вид доклада: устный (/ стендовый)