Система поддержки уровня глюкозы в крови человека, страница 5

В случае повышения текущего значения сдвига буферных оснований по сравнению с нормой требуется повысить поток калия и уменьшить аммиак во внеклеточной жидкости. Это достигается вводом калия, фосфатов и ионов водорода с соответствующими весами.

Корректировка доз вводимых веществ, производится после каждого измерения показателей состояния обследуемого (на практике не реже чем через 4 часа).

Несмотря на постоянное совершенствование традиционных методов лечения заболевания, достижение максимальной компенсации метаболических нарушений остается достаточно сложной задачей.

Для нормализации уровня глюкозы в крови были разработаны автоматизированные системы введения инсулина. Среди таких аппаратов можно выделить три основных группы: стационарные, носимые и имплантируемые. Разработки систем длительной инфузии инсулина ведутся в двух основных направлениях: создание систем закрытого типа и систем открытого типа. В закрытых системах обычно пытаются имитировать инсулярную функцию поджелудочной железы и осуществляют ввод инсулина соответственно увеличению уровня глюкозы в крови. Эти устройства в качестве одного из основных элементов конструкции включают датчик глюкозы, который непрерывно измеряет концентрацию глюкозы в крови. Системы закрытого типа получили свое название в связи с тем, что их работа основана на обратной отрицательной связи, которая образуется между датчиком глюкозы и системой непрерывного введения инсулина. К сожалению, инженерные проблемы, в особенности проблема долговременно используемого имплантируемого миниатюрного датчика глюкозы, в настоящее время мешают создать надежные портативные системы закрытого типа.

В качестве альтернативы системам закрытого типа были разработаны открытые системы ввода инсулина, действие которых основано лишь отчасти на редких определениях текущего уровня глюкозы в крови, а между ними на клинической и диетической истории пациента. В таких системах врач обычно фиксирует базальный уровень, основываясь на потребности организма пациента в инсулине в предшествующий период, а сам пациент осуществляет относительно свободный контроль над дозировкой инсулина в периоды приема пищи.

Стационарные аппараты, называемые «искусственной поджелудочной железой», являются системами закрытого типа [7]. Первые работы по созданию и применению таких систем относятся к началу 70-х годов прошлого столетия. Искусственная поджелудочная железа «Биостатор» фирмы «Miles» (США-ФРГ) состоит из трех основных блоков: система непрерывного взятия крови с датчиком глюкозы; компьютер с панелью управления и регистрирующими устройствами; система насосов для инфузии инсулина, глюкозы и физиологического раствора. Насос анализатора непрерывно берет кровь с помощью специального катетера с двойным просветом, который вводится в одну из периферических вен. В просвете катетера происходит постоянное смешивание порций крови с раствором антикоагулянта, после чего смесь подается к электрохимическому датчику глюкозы. В нем, полярографическим методом, измеряется ее количество перекиси водорода, образовавшейся в результате реакции между глюкозой крови и ферментом (глюкозооксидазой). Электрический выходной сигнал датчика глюкозы преобразуется в блоке анализатора в конкретные данные уровня глюкозы, которые появляются на световом табло. Уровень глюкозы крови определяется каждые 10 секунд. Показатель уровня глюкозы передается на блок компьютера, который рассчитывает скорость внутривенной инфузии инсулина или глюкозы на основе заранее запрограммированных алгоритмов. Алгоритмы управления, разработанные для биостатора, обеспечивают три режима инфузии инсулина: статический или пропорциональный (скорость инфузии инсулина зависит от статической величины уровня глюкозы крови); динамический или производный (скорость инфузии инсулина зависит от скорости изменения уровня глюкозы крови); статико-динамический контроль (скорость инфузии инсулина зависит как от уровня глюкозы крови, так и от скорости его изменения) и статический режим для введения глюкозы (скорость инфузии глюкозы пропорциональна статической величине уровня глюкозы крови).