Применение имитационного моделирования в медицине

Ключевые   слова:   Моделирование в медицине, имитационное моделирование, эксперимент, модель.

Annotation:

Моделирование востребовано во многих сферах деятельности ч еловека, но в этой работе речь пойдет о применении моделирования в медицине. Моделирование есть одно из средств познания действительности, которое позволяет исследовать суть тяжелых процессов и событий благодаря экспериментам не в реальной среде, а с помощью модели.

Метод моделирования в медицине – это средство, с помощью которого возможно установить глубокую и сложную связь между теорией и практикой.

Множество операций и процедур в медицине становится не возможным инициировать экспериментальным методом. Причины этому могут быть самыми разными: необходимы большие денежные затраты; присутствуют риски здоровью и жизни людей; нехватка оборудования или использование низкоуровневого; нехватка рабочей силы. Метод моделирования в свою очередь является наиболее подходящим для этих целей, с помощью него можно подавить все причины, стоящие на пути эксперимента. Этот процесс делится на несколько этапов: сначала разрабатывается модель, затем выполняется ее анализ и включает в себя три элемента: субъект, объект исследования, модель.

Прибегнув к методу моделирования в медицинских целях можно построить следующие актуальные и востребованные модели:

Модель диспансеризации студентов всех университетов города. Для этого нужно собрать информацию о количестве студентов, о количестве времени осмотра каждого студента, о количестве свободного рабочего персонала, о количестве медицинского материала для осмотра.

Модель работы больницы в период эпидемии. В этом случае нужно учесть, что количество жалоб от пациентов может увеличиться, учесть количество мест для госпитализации больных, количество медикаментов и рабочего персонала, их график работы.

Модель работы больницы в штатном режиме. Здесь важно грамотно распределить ресурсы. Чтобы не было избытка рабочей силы, избытка медикаментов.

Модель тестирования нового оборудования. Учитывается время подключения оборудования, проверка состояния приборов, важно выполнить эксперимент при разных состояниях больного - от состояния средней тяжести до крайне тяжелого состояния.

Аналогичную модель можно построить и для тестирования новых лекарственных средств.

Таким образом с помощью имитационного моделирования можно избежать ряд рисков и угроз жизни человека.

На наглядном примере рассмотрим модель распространения вируса в медицинском учреждении. На рис.1. изображен план поликлиники, в виде красных и синих точек изображены зараженные и здоровые пациенты соответственно.

Рис. 1 Модель распространения вирусной инфекции в больнице

Используемые параметры в данной модели - это вероятность появления пациента, параметр, при котором пациент считается больным, способ заражения здорового пациента - контакт на определённом расстоянии. Цель модели заключается в том чтобы проанализировать с какой вероятностью и с какой скоростью распространиться инфекция в отделении, чтобы организовать работу отделения таким образом, чтобы обезопасить здоровых пациентов.

Имитационное моделирование находит свое применение и открывает новые возможности для моделирования состояния больного во время тяжелых оперативных вмешательств, восстановления нарушенных функций организма, усовершенствования методик проведения операций, снижения затрат экономических и временных ресурсов. В дальнейшем роль информационных технологий в медицине будет увеличиваться, что вызовет ускорение научно-технического прогресса.