DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24878

Predicting the course of atopic dermatitis in children using discrete simulation of dynamic systems

Елена Владимировна Высоцкая, Андрей Павлович Порван, Юрий Гаврилович Беспалов, Константин Валентинович Носов, Виктория Анатольевна Клименко, Алексей Алексеевич Трубицын

Abstract


The authors propose an approach to predicting the course of atopic dermatitis (AD) using discrete simulation of dynamic systems (DSDS) based on the previously selected informative features, which allows to reveal hidden relationships between them and determine the nature of the AD course in children.For this, an array of observations is formed of prognostic factors, such as itch intensity, severity of the morphological elements of rash, prevalence of skin formations, ranked IgE index value. After that, the Spearman's correlation matrices between the parameters of the array of observations and rows of the minor of the dynamic system trajectory array are calculated.Then, the value of the function of distance between objects is minimized, the conditional-reference trajectory of the system for each parameter is built.Further, the system change pitch, which characterizes the patient's condition control points is found.Later, during individual examination of patients, their prognostic factors are recorded and compared with conventional-reference trajectory, defining the site, corresponding to the patient's condition at a certain time.The data-based trajectory allows to select a prognostic working hypothesis and determine the amount and mode of treatment for children with AD.

Keywords


predicting; atopic dermatitis; dynamic system; discrete simulation; Spearman's correlation matrices

References


Carroll, Cl., Balkrishnan, R., Feldman, S. (2005). The burden of atopic dermatitis: impact on the patient, family and society. Pediatric Dermatology, (22), 192–199.

Kogan, B., Terletsky, V., Terletsky, R. (2005). Sovremennaya terapiya allergicheskikh dermatozov. Ukraїnsky zhurnal dermatologії venerologіi kosmetologії, (3(8)), 22–24.

Karabutov, N. (2008). Strukturnaya identifikatsiya sistem. MGIU, 160.

Bykh, A., Vysotskaya, E., Porvan, A., Klyuchnik, I., Trubitsyn, A. (2010). Metod analiza iyerarkhy pri postroyenii multifaktornykh modeley differentsialnoy diagnostiki atopicheskogo dermatita. Eastern-European Journal of enterprise tehnologies, Vol. 3, № 6 (45), 4–8.

Vysotskaya, E., Bondarenko, T., Porvan, A., Bespalov, Yu., Nosov, K., Klimenko, V., Trubіtsin, O. (2013). Sposіb prognozuvannya perebіgu atopіchnogo dermatitu u dіtey. Patent Ukraїni na korisnu model №83397. Byul. (17).

Vysotskaya, Ye., Pecherskaya, A., Soloshenko, E. (2013). Matematicheskoye modelirovaniye v differentsialnoy diagnostike lekarstvennoy bolezni. Zpravy vedecke ideje – 2013. Matematika. Moderni informachi technologie: Praha. Publishing House “Education and Science”, 27–30.

Prangishvili, I., Lototsky, V., Ginsberg, K., Smolyaninov, V. (2004). Identifikatsiya sistem i zadachi upravleniya: na puti k sovremennym sistemnym setodologiyam. Problemy upravleniya, 4.

Belan, E., Verovsky, V. (2006). Prognozirovaniye bronkhialnoy astmy u detey s atopicheskim dermatitom. Vestnik VolGMU.

Vysotskaya, E., Belovol, A., Kirichenko, Yu. (2010). Formirovaniye vektora znachimykh pokazateley kliniko-biokhimicheskikh analizov patsiyentov s psoriazom s pomoshchyu iskusstvennoy neyronnoy seti dlya vyyavleniya zabolevaniya na rannikh stadiyakh. Prikladnaya radioelektronika, 9 (2), 280–284.

Vysockaya, E., Kirichenko, U., Zukova, N. (2009). Obučenie iskusstvennoj nejronnoj seti dla diagnostirovaniâ dermatologicheskih zabolevanij pacientov. Sbornic dokladov II Vseukrainskoi nauchno-prakticheskoi konferencii «Informacionnye tehnologii i avtomatizacia», 20–21.

Chikina, N., Antonova, I. (2007). Izuchenie vlijanija vnutrennih faktorov riska na razvitie allergodermatozov u rabochih himiko-farmacevticheskih predprijatij. Vestnik NTU «HPI» Tematicheskij vypusk: Informatika i modelirovanie, 19, 195–200.

Chikina, N., Antonova, I. (2010). Nechetkaja ekspertnaja sistema prognoza riska razvitija professional’no obuslovlennyh zabolevanij. Vestnik NTU «HPI» Tematicheskij vypusk: Informatika i modelirovanie, 31, 127–132.

Korablyov, N., Sorokina, I., Makogon, A. (2009). Differentsialnaya diagnostika allergodermatozov s ispolzovaniyem adaptivnoy modeli nechetkogo vyvoda. Sistemi obrobki іnformatsії, 3 (77).

Bespalov, Yu., Derecha, L., Zholtkevich, G., Nosov, K. (2008). Diskretnaya model sistemy s otritsatelnymi obratnymi svyazyami. Vіsnik Kharkіvskogo natsіonalnogo unіversitetu Serіya «Matematichne modelyuvannya. Іnformatsіynі tekhnologії. Avtomatizovanі sistemi upravlіnnya», 833, 27–38.


GOST Style Citations


1. Carroll, Cl. The burden of atopic dermatitis: impact on the patient, family and society [Text] / Cl. Carroll, R.B. Balkrishnan, S. R. Feldman // Pediatric Dermatology. – 2005. – Vol. 22. – P. 192–199.

2. Коган, Б. Г. Современная терапия аллергических дерматозов [Текст] / Б. Г. Коган, В. Б. Терлецкий, Р. В. Терлецкий // Український журнал дерматології венерології косметології. – 2005. – № 3(8). – С. 22–24.

3. Карабутов, Н. Н. Структурная идентификация систем [Текст] / Н. Н. Карабутов. – М.: МГИУ, 2008. – 160 с.

4. Бых, А. И. Метод анализа иерархий при построении мультифакторных моделей дифференциальной диагностики атопического дерматита [Текст] / А. И. Бых, Е. В. Высоцкая, А. П. Порван, И. И. Ключник, А. А. Трубицын // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2010. – Т. 3, № 6 (45). – С. 4–8.

5. Патент України на корисну модель №83397 [Текст] / Высоцкая Е. В., Бондаренко Т. П., Порван А. П., Беспалов Ю. Г., Носов К. В., Клименко В. А., Трубіцин О. О. // Спосіб прогнозування перебігу атопічного дерматиту у дітей, 2013. – Бюл. № 17.

6. Высоцкая, Е. В. Математическое моделирование в дифференциальной диагностике лекарственной болезни [Текст] : Mater. IX mezin. vedecko-praktica konf. / Е. В. Высоцкая, А. И. Печерская, Э. Н. Солошенко // Zpravy vedecke ideje – 2013. Matematika. Moderni informachi technologie. – P.: Education and Science, 2013. – С. 2730.

7. Прангишвили, И. В. Идентификация систем и задачи управления: на пути к современным системным сетодологиям [Текст] / И. В. Прангишвили, В. А. Лотоцкий, К. С. Гинсберг, В. В. Смолянинов // Проблемы управления. – 2004. – № 4

8. Белан, Э. Б. Прогнозирование бронхиальной астмы у детей с атопическим дерматитом [Текст] / Э. Б. Белан, В. Е. Веровский // Вестник ВолГМУ, 2006.

9. Высоцкая, Е. В. Формирование вектора значимых показателей клинико-биохимических анализов пациентов с псориазом с помощью искусственной нейронной сети для выявления заболевания на ранних стадиях [Текст] / Е. В. Высоцкая, А. Н. Беловол, Ю. Ю. Кириченко // Прикладная радиоэлектроника. – 2010. – Т. 9, № 2. – С. 280–284.

10. Высоцкая, Е. В. Обучение искусственной нейронной сети для диагностирования дерматологических заболеваний пациентов [Текст] : сб. докладов ІІ Всеукр. научно-практич. конф. / Е. В. Высоцкая, Ю. В. Кириченко, Н. В. Жукова // Информационные технологии и автоматизация. – 2009. – С. 20–21.

11. Чикина, Н. А. Изучение влияния внутренних факторов риска на развитие аллергодерматозов у рабочих химико-фармацевтических предприятий [Текст] / Н. А. Чикина, И. В. Антонова // Вестник НТУ «ХПИ». Тематический выпуск: Информатика и моделирование. – 2007. – № 19. – С. 195–200.

12. Чикина, Н. А. Нечеткая экспертная система прогноза риска развития профессионально обусловленных заболеваний [Текст] / Н. А. Чикина, И. В. Антонова // Вестник НТУ «ХПИ». Тематический выпуск: Информатика и моделирование. – 2010. – № 31. – С. 127–132.

13. Кораблев, И. В. Дифференциальная диагностика аллергодерматозов с использованием адаптивной модели нечеткого вывода [Текст] / Н. М. Кораблёв, И. В. Сорокина, А. Э. Макогон // Системи обробки інформації. – 2009. – № 3 (77).

14. Беспалов, Ю. Г. Дискретная модель системы с отрицательными обратными связями [Текст] / Ю. Г. Беспалов, Л. Н. Дереча, Г. Н. Жолткевич, К. В. Носов // Вісник Харківського національного університету. Серія «Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління». – 2008. – № 833. – С. 27–38.







Copyright (c) 2014 Елена Владимировна Высоцкая, Андрей Павлович Порван, Юрий Гаврилович Беспалов, Константин Валентинович Носов, Виктория Анатольевна Клименко, Алексей Алексеевич Трубицын

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061