СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА Мороз К.А.,Акимов С.А.,Мовчан П.В.

Донской государственный технический университет


Номер: 4-1
Год: 2017
Страницы: 17-19
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

спирограмма, корреляционный анализ, дисперсионный анализ, spirogram, correlation analysis, analysis of variance

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В статье выполняется статистический анализ показателей спирограммы, проводится сравнение двух групп испытуемых с помощью дисперсионного анализа. Корреляционный анализ результатов спирограммы подтвердил физиологическую взаимосвязь исследуемых параметров.

Текст научной статьи

Спирометрией называют вентиляционный тест, который проводят для диагностики состояния дыхательной системы. Спирометрия дает возможность измерить объем дыхательной системы, объемную скорость воздушного потока и их соотношение, жизненную емкость легких, емкость выхода и входа, максимальную вентиляцию, а также выявить заболевания легких и сердечно-сосудистые патологии, оценить их тяжесть, эффективность лечения. Кроме этого тест помогает научиться правильно дышать. Считается, что проходить ежегодно спирометрию необходимо курильщикам: обследование поможет выявить легочную дисфункцию на ранней стадии, провести дифференциальную диагностику бронхиальной астмы, обструктивных хронических заболеваний легких, саркоидоза. Противопоказаний у этого метода диагностики нет, в том числе и ограничений по возрасту: проводят спирометрию у детей и у взрослых [1]. Целью работы является проведение корреляционного анализа [2] исходных данных, выявление взаимосвязи между параметрами спирограммы, проведение дисперсионного анализа, с целью обнаружения различий между исследуемыми выборками, разделенными по полу, а также разделенными на курящих и некурящих испытуемых. В данной работе были записаны спирограммы 25 испытуемых (15 мужчин, 10 женщин). Для каждого испытуемого была проведена запись спирограммы с помощью спирометра. Были проведены тесты ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких), МВЛ (максимальная вентиляция легких), МОД (минутный объем дыхания). В результате исследования для каждого испытуемого были получены значения двадцати одного параметра дыхания и графики «поток-объем», «объем-время» (см. рисунок 1). Рис. 1 - Результаты тестов МОД И МВЛ. График «объем-время» МОД Для выполнения поставленных задач использован пакет MS Excel [3]. При сравнении исследуемых выборок, разделенных на курящих и некурящих, практически для всех показателей Fкр больше, рассчитанного значения критерия Фишера. Только в тесте МВЛ для параметра ОДМВЛ отмечается превышение критического значения F (см. таблицу 1). ОДМВЛ характеризует максимальный объем дыхания, проходящий через легкие за один цикл вдоха-выдоха. Таким образом, можно сделать вывод о различии спирограмм курящих и не курящих испытуемых по данному параметру. Таблица 1 Результаты однофакторного дисперсионного анализа по параметру Одмвл(л) Группы Счет Сумма Среднее Дисперсия Столбец 1 19 31,73 1,67 0,709111 Столбец 2 6 16,72 2,786667 1,705747 Дисперсионный анализ Источник вариации SS df MS F P- Значение F критическое Между группами 5,686067 1 5,686067 6,14198 0,020973 4,279344 Внутри группы 21,29273 23 0,925771 Итого 26,9788 24 Анализ результатов корреляционного анализа показал, что наименьшая корреляция отмечается между параметрами МОД - минутный объем дыхания и tвд - время вдоха дыхания. Для других параметров коэффициент корреляции лежит в интервале 0,58-0,94. Корреляционный анализ результатов спирограммы подтвердил физиологическую взаимосвязь исследуемых параметров. На рисунках 2, 3 представлены гистограммы распределения исследуемых данных, полученные с помощью пакета STATISTICA. Визуальный анализ гистограмм [3] позволил определить параметры, распределение которых близко к нормальному (ТФЖЕЛ, ТПОС, ОФВ6, МОС75, СОС75-85, ТСОС75-85, ОФВПОС%ФЖЕЛ, ОД). Перечисленные тесты в основном относятся к тесту ФЖЕЛ. Для теста МОД гистограммы распределения данных значительно отклоняются от кривой нормального распределения. Рис. 2 - Гистограмма ТФЖЕЛ (время форсированного выдоха) Рис. 3 - Гистограмма ОДМОД (средний объем воздуха, проходящий через легкие за один цикл вдоха выдоха) Ранее [4] нами был проведен расчет критерия Стьюдента для исследуемой выборки, который подтвердил результаты визуального анализа гистограмм. Таким образом, проведенный дисперсионный анализ показателей спирограммы позволил выявить параметры, по которым имеется различие между двумя исследуемыми выборками (испытуемые мужского и женского пола); корреляционный анализ результатов спирограммы подтвердил физиологическую взаимосвязь исследуемых параметров. Проведенное исследование позволило определить значимые параметры, которые выявляют группу курильщиков и оценивают степень легочной дисфункции. Кроме того, методика анализа может быть использована для проведения лабораторных и практических работ по некоторым дисциплинам по направлению 12.03.04 Биотехнические системы и технологии.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.