Система поддержки уровня глюкозы в крови человека, страница 4

Нарушение регуляции кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса является прямым следствием процесса накопления кетоновых тел во внеклеточной жидкости. Это дает основание предположить, что устранение нарушения кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса должно способствовать улучшению состояния больных с тяжелыми формами диабета.

Необходимость многопараметрической регуляции обменных процессов тяжелых форм сахарного диабета обуславливается тем, что известные способы лечения диабетического кетоацидоза малыми дозами инсулина не способствуют достижению положительного эффекта.

Следовательно, необходимо производить контроль не только глюкозы, но и тех параметров, которые составляют основу нарушения обменных процессов. Техническая система многопараметрического мониторинга параметров метаболизма позволяет оптимизировать процесс лечения диабетического кетоацидоза.

Концепция построения компьютерной системы многопараметрической регуляции обменных процессов основывается на автоматическом анализе метаболических параметров и разработке оптимальных алгоритмов управления ввода лекарственных препаратов в организм человека.

Для коррекции быстроизменяющихся параметров, в частности концентрации глюкозы в крови, необходим непрерывный ее анализ в протоке крови, а для медленно изменяющихся параметров следует установить определенную дискретность в течение суток. Анализ скорости изменения метаболических параметров показывает, что время установления нормальных значений этих параметров составляет от 4 до 6 часов.

Необходимость многопараметрического мониторинга к регуляции обменных процессов в первую очередь обуславливается сложностью нарушения физиологических механизмов саморегуляции при кетоацидозе.

Среди множества параметров, определяющих обменные процессы, выделены параметры обуславливающие жизнедеятельность организма. К числу таких параметров относится глюкоза, кетоновые тела, рН, калий, натрий, РСО₂, РО₂.

Из приведенного анализа видно, что при создании автоматизированных систем регуляции обменных процессов при тяжелой форме сахарного диабета необходимо обеспечить количественный контроль не только концентрации сахара в крови человека а и ряда других параметров с учетом антропометрических данных конкретного больного.

Следовательно, основными модулями многопараметрической системы регуляции обменных процессов должны быть: информационно-измерительный блок (блок мониторинга гликемии); многоканальный инфузионный аппарат для ввода лекарственных препаратов в организм (система инфузии); вычислительный блок для управления работой всей системы, в котором производится ее адаптация к пациенту и выбор стратегии терапии, с учетом индивидуальных особенностей.

В основе разработки управляющего алгоритма ввода лекарственных препаратов в организм человека с целью эффективного лечения тяжелых форм сахарного диабета положен компьютерный анализ параметров обменных процессов. В качестве регулирующих параметров, кроме потока инсулина, выбираются потоки натрия, калия, бикарбонатов, фосфатов и водородных ионов.

На первом этапе по антропометрическим данным определяются параметры интенсивности обменных процессов в норме, и вырабатывается тактика коррекции параметров регуляции кислотно-щелочного состояния и водно-солевого баланса обследуемого.

Тактика проведения инфузионной терапии по конкретным, определяющим параметрам управления заключается в следующем: после определения показателей обменных процессов и на основе входных данных ставится диагноз. Если параметры в пределах нормы, то биотехническое устройство вырабатывает сигнал управления и в организм вводится только базальное значение инсулина. В случае отклонения от нормы проверяются текущие значения сдвига буферных оснований и сравниваются с вычисленной нормой для данного индивидуума. При понижении текущего значения сдвига буферных оснований с целью нормализации среды, необходимо повысить поток титрационных кислот и аммиака во внеклеточной жидкости. Это реализуется путем ввода посредством многоканального инфузионного аппарата инсулина, натрия и бикарбонатов с соответствующими весами.