Внутригодовая и внутримесячная динамика
Наиболее богатый материал представлен рядами ежесуточного числа вызовов скорой помощи в Москве по 27 группам диагнозов и причин с начала 1995 г. по середину 1999 г. В названиях каждой из групп отражены наиболее яркие (из включенных в данную группу) диагнозы или причины вызовов.
Следует отметить, что перечень диагнозов или причин вызова скорой помощи в Москве достаточно широк (включает в себя более 200 позиций), спектрально-временная структура рядов диагнозов очень индивидуальна, поэтому объединение отдельных диагнозов в группы может как нивелировать индивидуальные особенности, так и подчеркивать общие закономерности, это создает определенные сложности при сопоставлении данных различных авторов.
Временная структура вызовов скорой помощи, равно как и иных природных процессов, включает ритмические, трендовые, пульсационные, шумовые компоненты, а также смены уровней. Это ярко иллюстрирует рис. 9.3, где представлены разные формы рядов — с выраженным трендом, годовым ритмом на фоне восходящего тренда, с резкой сменой уровня, осложненные всплесками-выбросами.
Визуальный обзор первичных рядов помимо тренда и общего представления об уровне нерегулярных колебаний позволил выявить некоторые длиннопериодные вариации, в нашем случае это окологодовые и шестимесячные ритмы. Более короткопериодные ритмы, а также скрытые периодичности выявляются при спектральном анализе, а динамика процессов — при спектрально-временном анализе (СВАН). Для каждой группы диагнозов построены СВАН-диаграммы в четырех — пяти частотных диапазонах.
Самым распространенным и не вызывающим сомнений для рассмотренных групп диагнозов ритмом является годовой; шестимесячный, двухмесячный и месячный ритмы выражены слабее (рис. 9.4). Для некоторых заболеваний хорошо виден двухлетний ритм. Среди короткопериодных ритмов наиболее четкими можно считать околонедельный и в меньшей степени полунедельный ритмы.
Для некоторых заболеваний характерен двухнедельный ритм. Отметим, что амплитуды недельного и полунедельного ритмов в какие-то периоды времени могут быть и практически одинаковыми, это характерно, например, для 1979-1981 гг. (данные Т.К. Бреус и СИ. Рапопорта). Характерная особенность этих рядов — наличие выраженного сезонного ритма.
Ряды вызовов скорой помощи отражают состояние биологической системы, которую принято считать нелинейной динамической системой и которой свойственно стремление к самоорганизации и смене состояний порядка и хаоса. Для ряда заболеваний (например, для респираторных заболеваний и астмы) смена порядка и хаоса происходит ритмично. При этом параметр хаотизации, отражающий соотношения порядка и хаоса в рассматриваемой биологической системе, испытывает периодические вариации с полугодовым и годовым ритмами. Для других заболеваний, например психических или кожных, имеют место тренды в одном случае в сторону роста, в другом — в сторону уменьшения хаоса.
9.3. Временные ряды числа вызовов скорой помощи в Москве по поводу различных заболеваний (суточный опрос)
Для многих графиков характерно наличие хорошо выраженного годового ритма (без тренда или с трендом), часто количество вызовов зимой значительно больше, чем летом. На некоторых графиках четко видны такие особенности: летом имеет место сравнительно острый минимум, за ним следует рост числа вызовов, а максимум осложнен сочетанием локальных максимумов осенью, зимой и весной.
На ряде графиков нет сезонных особенностей, но есть нерегулярные вариации, например рост заболеваемости, связанный с праздничными днями или с событиями, вызвавшими у населения стресс. Наконец, есть графики с резким изменением уровней в первой половине 1996 г., возможно, он связан с изменением условий регистрации ряда заболеваний.
Рис. 9.4. Временные ряды числа вызовов скорой помощи в Москве но поводу некоторых заболеваний (а), соответствующие им СВАН-диаграммы в разных частотных диапазонах (б) и ряды параметра хаотизации (е). Частота опроса 1 сут
Самый распространенный ритм — годовой; шестимесячный, двухмесячный и месячный ритмы выражены слабее. Среди короткопериодных ритмов наиболее четким можно считать околонедельный ритм (52 цикла/год) и полунедельный (около 104 циклов/год). Двухнедельный ритм характерен в основном для случаев психических расстройств и эпилепсии, эндокринных расстройств, заболеваний органов пищеварения.
Преобладающие ритмы сердечно-сосудистых заболеваний — годовые и недельные, амплитуды этих ритмов относительно стабильны во времени (варьируют на 15-20%). Амплитуда полунедельного ритма в два раза меньше недельного и более устойчива со времени.
Внутринедельная динамика
Число вызовов скорой помощи по поводу преобладающего большинства рассматриваемых нами заболеваний варьирует в течение недели таким образом, что образуют характерный недельный профиль. Пример такого профиля для инфаркта миокарда показан на рис. 9.5. О существовании недельных ритмов в спектрально-временной структуре вызовов скорой помощи мы упоминали выше, большой разброс данных в пределах каждого конкретного дня недели свидетельствует о том, что недельный ритм не единственный в этой структуре.
Рис. 9.5. Распределение в течение недели среднего количества вызовов скорой помощи по поводу инфаркта миокарда (Nср) в Москве за 1980 г. и 2000 г. — для каждого времени года, суточные данные. Приведены доверительные интервалы среднего при уровне значимости 0.05
Видны сходные черты графиков — некоторый рост числа вызовов (или отсутствие роста) в рабочие дни и довольно резкое его падение в выходные. Скорее всего, этот эффект связан с социальными причинами.
Исключение из структуры любой из составляющих, например сезонной, как показано на рис. 9.5, уменьшает разброс данных, при этом характер распределения числа вызовов в течение недели сохраняется. Распределение в течение недели числа вызовов скорой помощи по случаю инфаркта миокарда для двух выборок, соответствующих двум разным периодам, также остается неизменным.