В России предложили новый подход к описанию ран.
Ученые Тюменского государственного медицинского университета (ТМУ) разработали математическую модель, позволяющую прогнозировать восстановление кожных покровов после ран разного происхождения. Использование математического выражения из теории игр, по их словам, помогает наиболее точно учитывать вклад каждого вещества-участника регенеративного процесса. В издании "Университетская медицина Урала" опубликованы результаты исследования.
Заживление ран - сложный, многоэтапный биохимический процесс, развитие которого затруднительно предсказывать по причине множества веществ-участников. Прогнозирование их восстановления при серьезных повреждениях кожных покровов – важная часть диагностики, позволяющая врачам корректировать лечение пациента, а также проводить его максимально эффективно, рассказали в ТМУ.
В коже человека выделяют три слоя - эпидермис, дерму и гиподерму. Кожа бывает также "толстая" и "тонкая" и различается по тканевому составу, наличию желез и волос. Поэтому для каждого пациента достаточно индивидуальны "стартовая позиция" всех клеточных участников регенерации, их очередность вовлечения в процесс, время и продолжительность воздействия сторонних веществ, стимулирующих заживление.
Ученые поставили перед собой задачу разработать оптимальную универсальную математическую модель, позволяющую "вводить", "удалять" и "замедлять" "игроков" на регенеративном поле.
Процесс заживления кожной раны исследователи предложили описать при помощи уравнения вектора Шепли - выражения, которое используется в теории игр при описании процессов, где участники с разными "стартовыми позициями" и возможностями для достижения наиболее благоприятного исхода объединяют свои усилия.
Используется вектор Шепли в машинном обучении, а также для классификации объектов по различным неравноправным признакам. Авторы работы считают, что при выполнении условий вектора Шепли различными клеточными структурами в составе эпидермиса и дермы, описанными через количественные иммуногистохимические характеристики, достижимо восстановление пораженного участка кожи.
К таким условиям относится аксиома болвана, позволяющая учитывать бесполезных "игроков" в процессе заживления повреждений кожного покрова, пояснили специалисты.
Одним из методов может быть теория игр - математический подход для изучения оптимальных стратегий в играх. Игра - это процесс, в котором участвуют две и более стороны, ведущие борьбу за реализацию своих интересов. Каждая из сторон имеет свою цель и использует стратегию, которая в зависимости от поведения других игроков может вести к выигрышу или проигрышу. Теория игр позволяет выбрать лучшие стратегии с учетом представлений о других участниках, их возможных поступках и их ресурсах.
Специалисты смоделировали математически процесс заживления кожных ран различной природы: термических и химических ожогов, порезов и проколов. Исследования показали, что наблюдаемые при регенерации изменения в тканях наиболее гибко и вместе с тем точно описывает именно вектор Шепли.
Цикл работ по репаративной регенерации, то есть по восстановлению тканей, в конечном итоге должен приблизить ученых к разработке опытного образца скаффолда - "строительных лесов" для заживления полнослойной раны, кожных покровов, а таже других систем организма.
Фото ТЕЛЕПОРТ.РФ
При использовании материалов активная индексируемая гиперссылка на сайт ТЕЛЕПОРТ.РФ обязательна.
