В России предложили новый способ описания заживления ран

Математическую модель, позволяющую прогнозировать восстановление кожных покровов после ран разного происхождения, разработали ученые Тюменского государственного медицинского университета (ТМУ). По их словам, использование математического выражения из теории игр помогает наиболее точно учитывать вклад каждого вещества-участника регенеративного процесса. Результаты исследования опубликованы в издании "Университетская медицина Урала".

В коже человека принято выделять три слоя: эпидермис, дерму и гиподерму, отметили сотрудники ТМУ. Кроме того, кожа бывает "толстая" и "тонкая" и различается по тканевому составу, наличию волос и желез. Поэтому "стартовая позиция" всех клеточных участников регенерации, их очередность вовлечения в процесс, время и продолжительность воздействия сторонних веществ, стимулирующих заживление, достаточно индивидуальны для каждого пациента.

Ученые ТМУ поставили перед собой задачу разработать оптимальную универсальную математическую модель, которая позволила бы "вводить", "удалять" и "замедлять" "игроков" на регенеративном поле.

Вектор Шепли применяется в машинном обучении, а также для классификации объектов с учётом разных приоритетов. По мнению авторов, восстановление повреждённого участка кожи возможно, если разные клеточные структуры эпидермиса и дермы будут выполнять условия вектора Шепли, которые описываются с помощью количественных иммуногистохимических показателей.

К таким условиям относится аксиома болвана, которая позволяет учитывать бесполезных "игроков" в процессе заживления повреждений кожного покрова, рассказали специалисты.

"Для объяснения можно привести аналогию российского математика Алексея Савватеева. Представьте группу музыкантов, играющих на улице и получающих деньги от прохожих. Деньги поступают в общую "кассу", в конце рабочего дня музыканты делят доход. Если поровну, то вопросов не возникает. А если музыканты зададутся вопросом, кто из них вносит больший вклад в "общее дело", то каким методом воспользоваться? Как сравнить гитариста и барабанщика, скрипача и вокалиста?" — рассказала старший преподаватель кафедры мобилизационной подготовки здравоохранения и медицины катастроф ТМУ Вита Созонюк.

Теория игр, математический метод изучения оптимальных стратегий в конфликтах, может быть одним из таких подходов. Участники, преследующие свои цели и применяющие различные стратегии, вступают в противоборство в процессе, который называют игрой, если в нём участвует два и более игрока. Теория игр помогает определить наилучшие стратегии с учётом информации о других участниках, их ресурсах и предполагаемых действиях.

Специалисты ТМУ создали математическую модель процесса заживления ран различной природы: химических и термических ожогов, порезов и проколов. Согласно исследованиям, вектор Шепли наиболее корректно описывает изменения в тканях при регенерации.

По словам Виты Созонюк, в конечном итоге цикл работ по репаративной регенерации, то есть по восстановлению тканей, должен приблизить коллектив ТМУ к разработке опытного образца скаффолда – "строительных лесов" для заживления полнослойной раны, кожных покровов и других систем организма.