Донозологический контроль соматического здоровья населения 03. 00. 13- физиология

Вид материала

Автореферат

Содержание Компьютеризация системы донозологического контроля соматического здоровья населения Численность и процент учащихся, имеющих низкий уровень оценок по отдельным показателям организма

Подобный материал:

• Зможностей ребенка в дальнейшем учиться без ущерба для его психического и соматического, 93.72kb.
• Доклад о состоянии здоровья населения Москвы в 2009 году, 4053.01kb.
• Гормональный статус, генетический полиморфизм и мотивационно-потребностные особенности, 450.55kb.
• Влияние занятий спортом на адаптивные возможности кардио-респираторной системы и характер, 396.5kb.
• Задачи: Изучить факты вреда компьютерных занятий на здоровье школьников различного, 317.14kb.
• «Защитные полосы как фактор повышения экологической безопасности и здоровья населения, 242.98kb.
• Н. А. Яковлева Мониторинг риска для здоровья населения в условиях промышленного города, 126.33kb.
• Тематический план лекций № Наименование раздела и тематика к-во часов Методы оценки, 267.85kb.
• Темы контрольных работ: Состав и социальная структура населения края, города, района, 158.89kb.
• По материалам, 71.96kb.

Из таблицы видно, что в данном сочетании для юношей этого возраста эксперты присвоили наибольшие весовые значения функциональным характеристикам, а именно – общей физической работоспособности (PWC₁₇₀)_, функциональной работоспособности групп скелетной мускулатуры и весоростовому показателю. При этом следует иметь в виду, что PWC₁₇₀ интегрирует в себе важные кардиореспираторные возможности организма и косвенно характеризует их.

В качестве примера, в таблице 4 в заштрихованных квадратах отображены весовые значения фактических показателей организма у конкретного индивидуума, а их сумма составила 3,9 балла, что и принято за обобщенную оценку уровня его физического здоровья. Каждый человек принявший участие в целевом донозологическом обследовании получил интегральную оценку состояния физического здоровья и бальные оценки отдельных его компонентов.

Таким образом, балльно-рейтинговые оценочные шкалы, разработанные для отдельных показателей организма, и таблицы их весовых коэффициентов в разных возрастных группах позволили обосновать интегральную, всевозрастную шкалу Индексов Физического Здоровья (ИФЗ), которая охватывает население в возрасте от 6 до 60 лет. По сути, это является универсальной квалиметрической системой для массового контроля соматического здоровья практически здоровых категорий населения


КОМПЬЮТЕРИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОМАТИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ


Разработка программного комплекса опиралась на результаты исследования информационной потребности всех участников донозологического контроля соматического здоровья населения. Прежде всего, это сфера интересов каждого обследованного человека, который ожидает получить объективную оценку состояния своего здоровья, узнать уровень защищенности систем организма от негативных факторов внешней среды (перепадов атмосферного давления, температур, влажности, магнитных «всплесков», физического утомления), хронических соматических заболеваний (ССС, опорно-двигательного аппарата, дыхательной и нервно-мышечной систем), а также сопротивляемости (резистентности) патогенным вирусам. Для значительной части населения, наряду с интересом к диагностике проявилось желание получить проект индивидуальной оздоровительной программы, целеориентированной на укрепление здоровья и улучшение самочувствия.

Аналогичной оказалась потребность у практических врачей, осуществляющих донозологическую диагностику и обосновывающих рекомендации индивидуального оздоровления и профилактики. Для организаторов здравоохранения круг управленческих задач требовал формализации и обобщения групповых результатов донозологического обследования, выявления лиц с низким общим уровнем соматического здоровья и выраженными факторами риска заболеваний по отдельным системам организма. Кроме того, у менеджеров определилась заинтересованность в компьютерной базе данных о состоянии резервов здоровья подконтрольного населения, как информационной основы для планирования оздоровительно-профилактических мероприятий.

Исследованные информационные потребности легли в основу концепции компьютерного программирования и разработки структуры интерфейсов, а также всей технологической документации для системы донозологического контроля здоровья населения.

Программно-информационный комплекс «Навигатор здоровья» разрабатывался при участии групп специалистов ассоциации «Народный СпортПарк» и явился логическим развитием ранних программ, работающих под управлением операционных систем MS-DOS (1996 г.) и под Windows 3.1. (2001 г.), где в качестве инструментальной среды использовалась СУБД Microsoft Fox Pro. В новой версии (2006 г.) необходимо было решить существующие проблемы хранения и производительности, при этом первостепенными задачами было увеличение максимального объема хранимых в системе данных и скорости доступа к ним, создание механизмов идентификации центров обследования и пациентов в обследуемых группах.

Подобная база данных строилась на современных принципах OLAP-технологии и структурирована с целью получения достоверной статистической информации о здоровье населения. В данном случае под структуризацией понимается возможность быстрого получения информации по любым направлениям выборки (местность, возраст, пол, статистические и сравнительные оценки уровня здоровья населения). Структурированная база данных основывается на взаимодействии клиент – сервер в глобальной системе Интернет в режиме on-line. Именно эта версия и представлена в настоящей диссертации.

Функциональная часть технологии, касающаяся алгоритмов и программного обеспечения, в соответствии с рекомендациями испытательной лаборатории Госстандарта отнесена к разряду «Распределенные информационные системы и технологии для медицины» (по результатам которой получен сертификат соответствия) и названа программным комплексом «Навигатор здоровья».

Контроль соматического здоровья отдельного человека и, тем более, разнообразных групп населения связан с необходимостью обработки, хранения и постоянного пользования определенным набором информационных потоков (характеристик). Первоочередной задачей программного комплекса являлись обработка результатов обследования индивидуума и их представление в завершенном виде с наглядной количественной оценкой каждого измеренного и производного показателя, а также вычисление интегрального уровня соматического здоровья человека.

При накоплении данных о результатах обследования больших групп населения программные средства должны обеспечивать разноплановый формализованный анализ информации и предоставлять его в удобном для пользователей виде.

Общими требованиями при разработке программного комплекса были:

1. База данных работает под управлением сервера БД Firebird
   
2. Пользовательский интерфейс реализован в виде Win32 приложения
   
3. Среда разработки Delphi 2006
   

В программном комплексе удалось добиться максимального объема хранимых в системе данных и скорости доступа к ним, создать механизмы идентификации центров обследования и пациентов в обследуемых группах, ввести их территориальную привязку, необходимую для полноценного анализа. Следующие версии продукта при усложнении системы будут сохранять обратную совместимость с предыдущими версиями. Для этого в программном продукте использованы объектно-ориентированные модели. Графический интерфейс пользователя реализован с учетом современных стандартов отображения информации и принципов usability (Шавырин И.Б., 2001, 2005).

Шаблоны печатных форм хранятся в формате, соответствующем xml, что дает возможность их использования внешними приложениями. В программном комплексе используется визуальный редактор шаблонов, что не только дает возможность менять их в соответствии с изменениями требований к системе, но и расширять систему, создавая новые печатные формы. Построенное на этой методологии хранилище способно использовать динамически наращиваемый набор параметров. В основе описываемой модели лежит гибридное объединение классической реляционной структуры и объектной EAV-модели представления данных. Указанная модель применяется в системах, где логическая структура данных может меняться как в процессе разработки, так и после ввода в эксплуатацию.

Одно из преимуществ объектной модели - единое пространство идентификаторов для всей базы данных. При использовании строго реляционного подхода обычно используются индивидуальные цепочки идентификаторов для каждой из таблиц. В описываемой системе такой подход унифицирует хранение атрибутов и упрощает синхронизацию локальных баз данных с центральным сервером.

В привычных для пользователя системах большая часть информации хранится в древовидных структурах – сгруппированных массивах пар «наименование–значение». При увеличении количества такой информации перед разработчиками встала задача упрощения структуры базы данных и единообразия в их обработке. Справочные данные изначально сведены в единую таблицу, что обоснованно ввиду однотипности их структур. Дальнейшая работа со справочниками строится на основе так называемых Представлений (Views). В итоге Система получает конкретные информационные блоки, отфильтрованные из единого Справочника.

Исключение сделано для Справочника регионов, основанного на использовании КЛАДР (классификатор адресов России), применяемого в системе налоговых органов России. Поскольку в нем применяется большое количество записей и имеются дополнительные атрибуты, то указанному справочнику выделено собственное пространство идентификаторов.

В рамках EAV-модели введены 3 таблицы, описывающие атрибуты, их типы и значения. Для более удобного представления логической структуры атрибуты можно объединять в группы, хранящиеся в универсальном справочнике. Помимо этого каждому атрибуту сопоставлен ряд свойств, определяющих его отображение на экране.

В силу существования единого набора идентификаторов в этих таблицах могут храниться данные, относящиеся ко всем сущностям базы. В самих сущностях оставлены только служебные и наиболее часто используемые поля.

Программно-информационный комплекс «Навигатор здоровья» решает различные функциональные задачи, в том числе:

- обрабатывает результаты обследования человека и отображает их в виде информационно насыщенного документа – «Профиля (паспорта) физического здоровья»;

- вычисляет интегральный индекс физического здоровья человека, как производное от факторных «весов» отдельных показателей организма;

- на основе паспорта здоровья автоматически формирует проект индивидуальной оздоровительно-развивающей программы, ориентированной на повышение функциональных резервов « отстающих» систем организма и общего соматического здоровья;

- накапливает в единой базе результаты донозологического обследования населения, сохраняет и по целевым запросам анализирует и предоставляет в формализованном виде разноплановые отчеты по любым группам населения;

- корректирует (на основе расширяющейся базы данных) возрастные статистические модели соматического здоровья и нормативно-оценочные критерии с учетом климато-географических условий разных регионов.

Одним из важнейших документов системы донозологического контроля является «Профиль (паспорт) физического здоровья», который спроектирован в виде таблицы-матрицы (рис. 7), где представлены 19 контролируемых показателей организма. Последняя строка отображает интегральный индекс физического здоровья (ИФЗ) в баллах универсальной рейтинговой шкалы ИФЗ, который одновременно является индикатором физической работоспособности (трудоспособности) человека и показателем его биологического возраста. В детском и юношеском возрасте ИФЗ менее 3 баллов свидетельствует о замедленном или неудовлетворительном развитие организма. В зрелом возрасте ИФЗ в 1,0-2,5 балла будет указывать на преждевременное снижение функциональных возможностей организма (дезадаптация), ускоренном старении и возможном сокращении периода жизни без хронических соматических заболеваний.



Рис.7. Компьютерный профиль (паспорт) физического здоровья


Этот информационно насыщенный документ является результатом компьютерной обработки результатов целевого донозологического обследования человека, зафиксированного в бумажном протоколе. Программный алгоритм обработки данных предусматривает преобразование результатов первичных измерений в стандартную систему медико-физиологических показателей, их сравнение с возрастной статистической моделью, расчет индивидуального индекса физического здоровья, передачу данных в централизованную базу и, по запросу обследованного и врача, предоставление компьютерного профиля здоровья в электронном или бумажном виде.

Каждый показатель организма в профиле здоровья представлен: 1) фактически измеренной величиной; 2) идеальным возрастным нормативом (из «модели здоровья»); 3) балльно-рейтинговой оценкой фактического показателя соотнесенного с возрастным идеалом. Диаграмма в правой части рисунка, дублируя цифровую оценку, наглядно отображает реальный профиль здоровья с помощью 19 показателей, соотнесенных с шестью квалиметрическими зонами. Оценки показателей организма, принадлежащие к зоне «плохо» и «очень плохо», рассматриваются в качестве «слабых звеньев» организма и, при некоторых условиях, как факторы риска развития синдромов соответствующей функциональной недостаточности.

Автоматический процесс построения индивидуальной оздоровительно-развивающей программы, предусмотренный в настоящей технологии базируется на закономерностях биологической адаптации и принципе постепенности повышения тренирующих нагрузок и функциональных резервов систем организма. Период оздоровительной тренировки в 3-6 месяцев (в зависимости от возраста) призван обеспечить улучшение отдельных показателей и общего соматического здоровья на 10-20 % (в баллах системы ИФЗ) по сравнению с исходным уровнем.

Оценка уровня здоровья человека в баллах универсальной всевозрастной рейтинговой шкалы ИФЗ создаст условия для количественного описания его динамики в онтогенезе. На рис. 8 показана условная модель динамики физического здоровья человека на протяжении жизненного цикла.





Рис. 8. Модель динамики физического здоровья человека в онтогенезе


Верхняя граница диаграммы на этом рисунке будет соответствовать высокому уровню значений ИФЗ (от 4 до 6 баллов), а нижняя граница, вероятно, будет характеризоваться уровнем в 0,5-2,0 баллов, что предстоит наблюдать в последующих исследованиях.

Систематический ежегодный донозологический контроль с применением технологии «Навигатор здоровья» позволит формализовать индивидуальную динамику физического здоровья на основе системы баллов шкалы ИФЗ, эффективней управлять процессом оздоровления (управляемая адаптация), сохраняя высокую работоспособность и творческое долголетие.

Для организаторов здравоохранения программный комплекс аккумулирует результаты обследования населения в единой базе данных, позволяет извлекать и просматривать по запросу данные на любого индивидуума, любую возрастную или территориальную группу населения, ранжировать и сортировать группы по уровню ИФЗ и отдельным показателям организма, в том числе и по признакам факторов риска соматических заболеваний. При обследовании небольших групп населения (школа, класс, учебная группа) их рейтинговый список по уровню ИФЗ явится достаточно наглядным информационным документом, выявляя лидеров и аутсайдеров по уровню резервов здоровья. Компьютерная программа вычисляет среднегрупповые значения ИФЗ и стандартные отклонения в любых исследуемых группах. Весь массив обследованного населения может быть структурирован по показателю ИФЗ с выявлением и оценкой общего уровня физического здоровья и работоспособности каждой группы. В таблице 6 представлен анализ сформированной в настоящем исследовании базы данных на 540 тысяч человек.

Таблица 6

Структура и характеристика резервов физического здоровья и работоспособности групп населения в возрасте 6-60 лет на основе универсального индекса физического здоровья (540 тыс. чел.)

ИФЗ	Качественная оценка (выделены ключевые слова)	% общей выборки
5,1-6,0	Уровень физического здоровья (функциональных резервов) близок к эталону для своего возраста. Высокая физическая работоспособность.	3,8
4,1-5,0	Достаточно высокий уровень резервов здоровья и работоспособности. Наличие отдельных слабых звеньев и систем организма.	14,0
3,1-4,0	Удовлетворительный уровень резервов здоровья и работоспособности для своего возраста. Наличие нескольких «слабых» физиологических систем.	29,4
2,1-3,0	Неудовлетворительный уровень резервов здоровья и работоспособности. Наличие ряда физиологических систем с низкими резервными возможностями.	34,5
1,1-2,0	Низкий уровень резервов здоровья и работоспособности. Наличие нескольких факторов риска функциональной недостаточности и угрозы заболеваний.	15,8
0,1-1,0	Крайне низкий (критический) уровень резервов здоровья и работоспособности (признаки «предпатологии»). Выраженная функциональная недостаточность многих систем организма.	2,5

На основе разработанного квалиметрического подхода и анализа базы данных обследованного населения выявлено, что «плохой» уровень резервов физического здоровья отмечен у 15,8%, в группу с «очень плохими» показателями вошло 2,5 %. Именно эти группы требуют повышенного внимания, разработки и реализации целевых программ профилактики и активного оздоровления. При сохранении пассивного отношения к негативным факторам среды и нерациональному стилю жизни у этих групп населения продолжится процесс снижения адаптационных резервов систем организма, что будет способствовать развитию преждевременных соматических заболеваний и сниженной резистентности к различным патогенам.

Другой пример анализа базы данных и формализованного отображения групповых характеристик физического здоровья показан в таблице 7, где выделена группа учащихся 6-17 лет одного из районов г.Москвы, обследованная в 2006-2007 учебном году. Установлены численность и процент обследованных, имеющих низкие оценки по отдельным показателям организма, что предопределяет их целевую группировку и направленность оздоровительно-развивающих программ.


Таблица 7

Численность и процент учащихся, имеющих низкий уровень оценок по отдельным показателям организма

Программно-информационный комплекс «Навигатор здоровья» является элементом системы донозологического контроля. В 2006 году он сертифицирован Росздравнадзором и Федеральным фондом обязательного медицинского страхования и рекомендован к внедрению в практику здравоохранения (Регистрационное удостоверение Росздравнадзора №ФС-2006/118 от 6 июня 2006 г. и Сертификат соответствия ФФОМС-РОСС RU,СП01.Н000101 от 6 мая 2006 г.)

Выводы

1. Соматическое здоровье и работоспособность человека, формирующиеся на разных возрастных этапах под воздействием факторов среды и стиля жизнедеятельности, отражаются в определенном структурно-функциональном состоянии организма и характеризуются конкретными физиологическими константами. Выявлены наиболее значимые и информативные показатели организма, измеряемые как в состоянии относительного покоя, так и в психофизических тестах с острыми адаптационными реакциями, раскрывающими функциональные резервы основных физиологических систем и эффективность их регуляции.
   
2. Обоснована и экспериментально разработана комплексная, неинвазивная программа обследований с использованием ряда оригинальных психофизических тестов, моделирующих типовые виды жизнедеятельности, которая применена для массового (540 тыс.человек) донозологического обследования населения в возрасте от 6 до 60 лет. Это позволило на основе контролируемого состава медико-физиологических показателей организма и анализа факторов стиля жизни выявлять состояние адаптированности и уровень функциональных возможностей (резервов производительности) организма и отдельных физиологических систем на разных этапах онтогенеза.
   
3. Анализ результатов донозологического обследования населения различного возраста показал, что диапазоны (границы) нормы у данных медико-физиологических показателей организма на всех возрастных этапах достаточно широки и могут составлять различия в 400-500 %. Разработана универсальная квалиметрическая система балльно-рейтинговых оценок всех контролируемых программой показателей организма с использованием единой модели стандартных (сигмальных) отклонений от среднегрупповых возрастных значений.
   
4. Проведенными исследованиями обоснованы: 1) способ интегральной количественной оценки уровня соматического здоровья и работоспособности человека на основе универсальной (всевозрастной) шкалы Индексов Физического Здоровья (ИФЗ); 2) возрастные статистические модели здоровья, описанные единым комплексом медико-физиологических показателей организма; 3) формализованный профиль (паспорт) физического здоровья человека с количественной оценкой функциональных резервов систем организма, обеспечивающих его жизнедеятельность и уровень защищенности от воздействия стрессорных факторов внешней среды.
   

5. Для системы донозологического контроля соматического здоровья населения разработан и использован оригинальный программно-компьютерный комплекс «Навигатор здоровья», который реализует большой ряд аналитических функций, в том числе:

- обрабатывает результаты диагностического обследования человека, сопоставляя их с идеальными показателями возрастной статистической модели здоровья, и предоставляет в виде компьютерного профиля (паспорта) физического здоровья и формализованного заключения о состоянии организма индивидуума и влиянии на здоровье факторов стиля жизни;

- автоматически на основе профиля здоровья формирует цели и проект программы индивидуального оздоровления с использованием средств природной терапии;

- накапливает, хранит, анализирует и представляет по целевым запросам специалистов результаты обследования населения с выявлением групп с низким уровнем функциональных резервов (факторов риска) по системам организма для последующей целевой профилактики.

6. Анализ сформированной базы данных донозологического обследования на основе разработанной квалиметрической системы показывает, что лишь 3,8 % населения имеют высокий уровень функционально-адаптационных возможностей, соматического здоровья и работоспособности (ИФЗ=5,1-6,0 баллов), 14,0 % обследованных характеризуется хорошим уровнем здоровья (ИФЗ=4,1-5,0), 29,4 % оцениваются удовлетворительно (ИФЗ=3,1-4,0), 43,5 % получили оценки в 2,1-3,0 баллов (что ниже среднегруппового значения на 5-14 %), а группы в 15,8 % и 2,5 % характеризуются низким и очень низким уровнем функциональных резервов организма и нуждаются в целевом оздоровлении. Анализ данных по отдельным системам организма показывает, что в различных возрастных группах от 48 до 76% обследованных имеют низкие и крайне низкие функциональные возможности кардио-респираторной системы, в общем плохую общую физическую работоспособность и координацию движений.

7. Технология «Навигатор здоровья» может быть использована для проведения исследований особенностей адаптации человека и населения к особым климатическим и географическим условиям проживания (крайний Север, горные районы), контроля динамики соматического здоровья и работоспособности на различных этапах онтогенеза.