Аннотация, задачи, шкала

Шкала комы Глазго

Шкала комы Глазго (ШКГ, Глазго-шкала тяжести комы, The Glasgow Coma Scale, GCS) — шкала для оценки степени нарушения сознания и комы детей старше 4-х лет и взрослых. Шкала была опубликована в 1974 году Грэхэмом Тиздейлом и Б. Дж. Дженнетт, профессорами нейрохирургии Института Неврологических наук Университета Глазго

Шкала состоит из трёх тестов, оценивающих реакцию открывания глаз (E), а также речевые (V) и двигательные (M) реакции. За каждый тест начисляется определённое количество баллов. В тесте открывания глаз от 1 до 4, в тесте речевых реакций от 1 до 5, а в тесте на двигательные реакции от 1 до 6 баллов. Таким образом, минимальное количество баллов — 3 (глубокая кома), максимальное — 15 (ясное сознание).

Симптомы	Баллы
Открывание глаз (E, Eye response)
Самопроизвольное	4
Как реакция на голос	3
Как реакция на боль	2
Отсутствует	1
2. Двигательная функция (V, Verbal response)
Выполнение движений по команде	6
Осознанная реакция на боль (отталкивание)	5
Рефлекторная реакция на боль (отдергивание)	4
Тоническое сгибание на боль (сокращение мышц)	3
Тоническое разгибание на боль (сокращение мышц)	2
Нет реакции на боль	1
3. Речь (M, Motor response)
Ориентированная речь, четкие и правильные ответы	5
Спутанная, дезориентированная речь	4
Непонятная, бессмысленная речь	3
Нечленораздельные звуки	2
Отсутствует	1

Результаты по шкале комы Глазго:

• 15 баллов - ясное, незамутненное сознание • 13-14 баллов - небольшое оглушение, дизориентация • 9-12 баллов - субкома, глубокое угнетение сознания • 4-8 баллов - кома • 3 балла - очень глубокая кома или гибель коры головного мозга

Описание задач/подзадач, решаемых в предметной области “Состояние человека в коме”.

Причины, вызывающие кому могут быть различны:

• Серьезное повреждение головы и головного мозга

• Инфекции, поражающие мозг

• Повреждение мозга, вызванное недостатком кислорода в течение длительного времени

• Передозировка некоторых видов лекарств или наркотиков

• Сильное алкогольное отравление

• Инсульт

Когда одна из этих причин происходит, определенные клетки головного мозга разрушаются или перестают работать и человек теряет сознание, впадая в кому.

В связи с тем, что количество этих случаев, являющихся причиной нахождения человека в коме, последнее время сильно возрастает, возникает потребность в создании прототипа динамической интеллектуальной системы, которая позволила бы следить за сознанием человека, производить диагностику состояния, а также давать рекомендации по лечению человека.

Поставленные цели решают следующие задачи/подзадачи:

1. Задача мониторинга состояния человека, включая первичную оценку по шкале Глазго;

2. Задача диагностики состояния человека (определение вида комы);

3. Задача планирования необходимого лечения для человека в соответствии с определенным состоянием;

Задача мониторинга состояния человека, включая первичную оценку по шкале Глазго;

Прототип системы производит слежку в реальном времени за состоянием здоровья человека и дает его первичную оценку.

Дано: параметры человеческого организма (артериальное давление, уровень глюкозы в крови, уровень инсулина, работа пульса итд). Также имеются параметры, описанные в документе “шкала комы Глазго”;

Требуется: Осуществлять мониторинг параметров человеческого организма, а также периодически выдавать первичную оценку состояния человека на основе шкалы Глазго.

Задача диагностики состояния человека (определение вида комы);

На основе первичной оценки состояния здоровья человека и его параметров организма происходит глубокая диагностика. После чего прототип системы делает заключение о сознании человека.

Дано: параметры человеческого организма (артериальное давление, уровень глюкозы в крови, уровень инсулина, работа пульса итд), первичная оценка состояния человека на основе шкалы Глазго.

Требуется: На основе имеющихся данных произвести глубокую диагностику организма человека, определить тип комы, в конце сделать заключение о состоянии здоровья.

Задача планирования необходимого лечения для человека в соответствии с определенным состоянием;

После того, как осуществится диагностика состояния здоровья человека и будет сделано соответствующее заключение, прототип системы составит необходимые рекомендации по лечению человека.

Дано: Заключение о состоянии здоровья.

Требуется: Составить рекомендации по лечению человека.

Аннотация

Во всех случаях врачу приходится решать вопрос, о том, действительно ли перед ним случай комы. Прототип динамической интеллектуальной системы мониторинга и диагностики состояния человека, находящегося в коме, облегчает данную задачу и повышает эффективность лечения людей, имеющих проблемы со здоровьем в данной области. Используя данный прототип, основные процессы при лечении человека будут автоматизированы (т.е. мониторинг, диагностика, планирование). Система позволяет следить за состоянием здоровья человека в реальном времени, оценивать его с помощью шкалы Глазго (см. документ “Шкала комы Глазго”). Также есть возможность производить глубокую диагностику сознания человека на основе параметров его организма, значения которых отслеживается системой на протяжении всего времени лечения. Прототип имеет возможность давать рекомендации по лечению человека.

Правила прототипа динамической интеллектуальной системы мониторинга и диагностики состояния человека, находящегося в коме.

1. Если самопроизвольное открывание глаз, выполнение движений по команде и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - ясное, незамутненное сознание;

2. Если открывание глаз как реакция на голос, выполнение движений по команде и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - небольшое оглушение, дезориентация;

3. Если открывание глаз как реакция на боль, выполнение движений по команде и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - небольшое оглушение, дезориентация;

4. Если открывание глаз отсутствует, выполнение движений по команде и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

5. Если самопроизвольное открывание глаз, осознанная реакция на боль (отталкивание) и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - небольшое оглушение, дезориентация;

6. Если самопроизвольное открывание глаз, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - небольшое оглушение, дезориентация;

7. Если самопроизвольное открывание глаз, выполнение движений по команде и спутанная, дезориентированная речь, то - небольшое оглушение, дезориентация;

8. Если самопроизвольное открывание глаз, выполнение движений по команде и непонятная, бессмысленная речь, то - небольшое оглушение, дезориентация;

9. Если самопроизвольное открывание глаз, осознанная реакция на боль (отталкивание) и спутанная, дезориентированная речь, то - небольшое оглушение, дезориентация;

10. Если самопроизвольное открывание глаз, осознанная реакция на боль (отталкивание) и непонятная, бессмысленная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

11. Если самопроизвольное открывание глаз, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и спутанная, дезориентированная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

12. Если самопроизвольное открывание глаз, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и непонятная, бессмысленная речь, то – субкома, глубокое угнетение сознания;

13. Если открывание глаз как реакция на голос, осознанная реакция на боль (отталкивание) и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - небольшое оглушение, дезориентация;

14. Если открывание глаз как реакция на голос, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

15. Если открывание глаз как реакция на голос, выполнение движений по команде и спутанная, дезориентированная речь, то - небольшое оглушение, дезориентация;

16. Если открывание глаз как реакция на голос, выполнение движений по команде и непонятная, бессмысленная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

17. Если открывание глаз как реакция на голос, осознанная реакция на боль (отталкивание) и спутанная, дезориентированная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

18. Если открывание глаз как реакция на голос, осознанная реакция на боль (отталкивание) и непонятная, бессмысленная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

19. Если открывание глаз как реакция на голос, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и спутанная, дезориентированная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

20. Если открывание глаз как реакция на голос, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и непонятная, бессмысленная речь, то – субкома, глубокое угнетение сознания;

21. Если открывание глаз как реакция на боль, осознанная реакция на боль (отталкивание) и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

22. Если открывание глаз как реакция на боль, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и ориентированная речь с четкими и правильными ответами, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

23. Если открывание глаз как реакция на боль, выполнение движений по команде и спутанная, дезориентированная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

24. Если открывание глаз как реакция на боль, выполнение движений по команде и непонятная, бессмысленная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

25. Если открывание глаз как реакция на боль, осознанная реакция на боль (отталкивание) и спутанная, дезориентированная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

26. Если открывание глаз как реакция на боль, осознанная реакция на боль (отталкивание) и непонятная, бессмысленная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

27. Если открывание глаз как реакция на боль, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и спутанная, дезориентированная речь, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

28. Если открывание глаз как реакция на боль, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и непонятная, бессмысленная речь, то – субкома, глубокое угнетение сознания;

29. Если самопроизвольное открывание глаз, выполнение движений по команде и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

30. Если самопроизвольное открывание глаз, выполнение движений по команде и речь отсутствует, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

31. Если самопроизвольное открывание глаз, осознанная реакция на боль (отталкивание) и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

32. Если самопроизвольное открывание глаз, осознанная реакция на боль (отталкивание) и речь отсутствует, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

33. Если самопроизвольное открывание глаз, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

34. Если самопроизвольное открывание глаз, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и речь отсутствует, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

35. Если самопроизвольное открывание глаз, тоническое сгибание на боль (сокращение мышц) и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

36. Если самопроизвольное открывание глаз, тоническое сгибание на боль (сокращение мышц) и речь отсутствует, то - кома

37. Если самопроизвольное открывание глаз, тоническое разгибание на боль (сокращение мышц) и нечленораздельные звуки, то - кома

38. Если самопроизвольное открывание глаз, тоническое разгибание на боль (сокращение мышц) и речь отсутствует, то - кома

39. Если самопроизвольное открывание глаз, нет реакции на боль и нечленораздельные звуки, то - кома

40. Если самопроизвольное открывание глаз, нет реакции на боль и речь отсутствует, то – кома

41. Если открывание глаз как реакция на голос, выполнение движений по команде и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

42. Если открывание глаз как реакция на голос, выполнение движений по команде и речь отсутствует, то – субкома, глубокое угнетение сознания;

43. Если открывание глаз как реакция на голос, осознанная реакция на боль (отталкивание) и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

44. Если открывание глаз как реакция на голос, осознанная реакция на боль (отталкивание) и речь отсутствует, то – субкома, глубокое угнетение сознания;

45. Если открывание глаз как реакция на голос, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

46. Если открывание глаз как реакция на голос, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и речь отсутствует, то – кома

47. Если открывание глаз как реакция на голос, тоническое сгибание на боль (сокращение мышц) и нечленораздельные звуки, то - кома

48. Если открывание глаз как реакция на голос, тоническое сгибание на боль (сокращение мышц) и речь отсутствует, то – кома

49. Если открывание глаз как реакция на голос, тоническое разгибание на боль (сокращение мышц) и нечленораздельные звуки, то - кома

50. Если открывание глаз как реакция на голос, тоническое разгибание на боль (сокращение мышц) и речь отсутствует, то – кома

51. Если открывание глаз как реакция на голос, нет реакции на боль и нечленораздельные звуки, то - кома

52. Если открывание глаз как реакция на голос, нет реакции на боль и речь отсутствует, то – кома

53. Если открывание глаз как реакция на боль, выполнение движений по команде и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

54. Если открывание глаз как реакция на боль, выполнение движений по команде и речь отсутствует, то – субкома, глубокое угнетение сознания;

55. Если открывание глаз как реакция на боль, осознанная реакция на боль (отталкивание) и нечленораздельные звуки, то - субкома, глубокое угнетение сознания;

56. Если открывание глаз как реакция на боль, осознанная реакция на боль (отталкивание) и речь отсутствует, то – кома

57. Если открывание глаз как реакция на боль, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и нечленораздельные звуки, то - кома

58. Если открывание глаз как реакция на боль, рефлекторная реакция на боль (отдергивание) и речь отсутствует, то – кома

59. Если открывание глаз как реакция на боль, тоническое сгибание на боль (сокращение мышц) и нечленораздельные звуки, то - кома

60. Если открывание глаз как реакция на боль, тоническое сгибание на боль (сокращение мышц) и речь отсутствует, то – кома

61. Если открывание глаз как реакция на боль, тоническое разгибание на боль (сокращение мышц) и нечленораздельные звуки, то - кома

62. Если открывание глаз как реакция на боль, тоническое разгибание на боль (сокращение мышц) и речь отсутствует, то – кома

63. Если открывание глаз как реакция на боль, нет реакции на боль и нечленораздельные звуки, то - кома

64. Если открывание глаз как реакция на боль, нет реакции на боль и речь отсутствует, то – кома

Гипогликемическая кома

Под гипогликемией понимают снижение уровня глюкозы в крови. В норме содержание глюкозы натощак составляет 4,4-6,6 мМ/л. Как известно, глюкоза служит основным энергетическим материалом, который головной мозг использует для своей работы, но собственных запасов гликогена он почти не имеет и при снижении уровня глюкозы в крови развивается гипогликемический симптомокомплекс; у больных сахарным диабетом гипогликемическое состояние может возникнуть и при относительно высоком содержании глюкозы. Клиника гипогликемии обусловлена нарушениями деятельности центральной нервной системы, так как при уменьшении поступления глюкозы в клетки головного мозга нарушается утилизация ими кислорода, вследствие чего развивается гипоксия головного мозга. При длительной коме в коре больших полушарий развиваются необратимые деструктивные изменения. Чаще всего гипогликемия - следствие избыточного введения инсулина (особенно пролонгированного действия) больным сахарным диабетом. Она может развиться также в результате повышения уровня эндогенного инсулина - гиперинсулинизма (инсулома). Инсулинотерапия больных сахарным диабетом относится к очень ответственному методу лечения и медицинский работник, выполняющий эту процедуру, должен знать, что иногда после инъекции инсулина у больного может развиться кома. Причинами такого резкого изменения в состоянии больного могут быть отсутствие приема пищи, особенно углеводной, сразу же после инъекции и через 2-3 ч после неё, когда уровень глюкозы крови наиболее низкий. Кроме этого, гипогликемия может развиться в результате повышенной физической нагрузки после введения инсулина, при повышенной чувствительности больного к инсулину в результате перенесенных интеркуррентных инфекций, при сочетании сахарного диабета с заболеваниями желудочно-кишечного тракта и печени (снижение активности фермента инсулиназы) и поражением других желез внутренней секреции.

Гипогликемическая кома может развиваться остро и подостро. В последнем случае выделяют 4 фазы. 1-я фаза характеризуется появлением слабости, утомляемости, небольшим снижением артериального давления (АД). Во 2-й фазе появляются симптомы гиперадреналинемии - бледность кожных покровов, проливной холодный пот, могут быть тремор рук, сердцебиение; пульс частый, аритмичный. Возникает чувство голода, тревоги. 3-я фаза характеризуется признаками поражения центральной нервной системы - симптомы напоминают алкогольное опьянение: смазанность речи, некритическое отношение к своему состоянию, эйфория, могут быть галлюцинации, диплопия (двоение в глазах), мидриаз. Появляются клонические судороги. С углублением гипогликемии появляются тонические судороги, переходящие в конвульсии типа эпилепсии. Наступает афазия. При глубокой коме зрачки сужены, роговичный рефлекс отсутствует, тургор глазных яблок снижен. Дыхание поверхностное. Тахикардия сменяется брадикардией. Кожные покровы бледные, влажные, холодные, АД снижено. Гипорефлексия. Вследствие поражения головного мозга возможен летальный исход. При остром течении у больного сразу же наступает коматозное состояние без предшествующих фаз. Первичный гиперинсулинизм чаще встречается при аденоме поджелудочной железы - инсуломе. Инсулома - это доброкачественная гормонально-активная опухоль β-клеток островков Лангерганса, продуцирующая большое количество инсулина. Характерными для инсуломы являются приступы гипогликемии - гипогликемические кризы. Приступы обычно появляются утром натощак, иногда сопровождаются потерей сознания и эпилептиформными судорогами. Провоцируют приступы голодание и физические нагрузки. Судорожный синдром при коме дифференцируют от эпилептического припадка. При гиперинсулинизме в отличие от истинной эпилепсии судороги, могут длиться до нескольких часов, сопровождаться хореоподобными подёргиваниями, выраженной нейровегетативной симптоматикой. Кроме этого, при эпилепсии больной сразу теряет сознание, а при гиперинсулинизме этому предшествуют слабость, потливость, чувство голода, па-рестезии. Гипогликемия встречается и при таких заболеваниях, как неврозы, диэнцефальный синдром, опухоли брюшной полости, аддисонова болезнь, микседема и т. д. Для дифференциального диагноза инсуломы - истинного гиперинсулинизма от симптоматического - применяется проба с голоданием: в течение 18- 24 ч больному запрещают принимать пищу, разрешают пить, только воду. Обычно назначается лёгкая физическая нагрузка. При наличии инсуломы выраженная гипогликемия развивается почти у всех больных.

Проведя соответствие со шкалой Глазго получается:

0 Фаза гипогликемическая комы - ясное, незамутненное сознание

1 Фаза гипогликемическая комы – небольшое оглушение, дизориентация

2 Фаза гипогликемическая комы – субкома, глубокое угнетение сознания

3 Фаза гипогликемическая комы – кома

4 Фаза гипогликемическая комы - очень глубокая кома или гибель коры головного мозга

Параметр организма	0 Фаза (норма)	1 Фаза	2 Фаза	3 Фаза	4 Фаза
Артериальное давление	110/70 – 139/85 mmHg	110/70 - 100/60 mmHg	100/60 – 80/50 mmHg	80/50 – 60/35 mmHg	60/35 - 0/0 mmHg
Уровень глюкозы	4-5,5	5,5 – 6,5	6,5 – 7	7-8	8+
Пульс	60 - 80 уд/мин	80 -110 уд/мин	110 -130 уд/мин	130 – 150 уд/мин	150+ уд/мин
Температура	35,9 – 37,2	35,9 – 35,3	35,3 – 29,5	29,5 – 26,5	26,5 - 0

Описание имитационной модели.

М^ИМ_СЖ = <M_OY, M_P, M_CB, V^x, V^u, V^e, V^y, V^z, S, F^y→u, F^xeu→yz>, где

M_OY – модель сознания человека

M_P – модель системы управления состоянием сознания человека

M_CB – генератор случайных значений параметров человеческого организма

V^x – множество контролируемых неуправляемых входов

V^u - множество контролируемых управляемых входов M_OY

V^e – множество случайных возмущений

V^y – множество выходных параметров M_OY (используется в регуляторе)

V^z - множество выходных параметров M_OY

S – множество возможных состояний

F^y→u - функция генерации управляющего вектора модели сознания человека на основе поступившего выходного вектора

F^xeu→yz – функция отображения ОУ в его выход.

Основные входы и выходы:

V^x = (V^x₁, V^x₂, V^x₃, V^x₄)

• V^x₁ – артериальное давление

• V^x₂ – уровень глюкозы

• V^x₃ - пульс

• V^x₄ - температура

V^u = (V^u₁, V^u₂, V^u₃, V^u₄, V^u₅, V^u₆, V^u₇, V^u₈, V^u₉, V^u₁₀, V^u₁₁, V^u₁₂, V^u₁₃, V^u₁₄, V^u₁₅)