Система поддержки уровня глюкозы в крови человека, страница 9

Рис. 3.2 – Принцип работы анализатора концентрации сахара.

Настройка анализатора осуществляется посредством процедуры предварительной калибровки, которая учитывает текущий уровень глюкозы. Кроме того, если сдвиг фаз, вызванный прохождением света через переднюю камеру глаза, обусловлен угловым вращением плоскости поляризации или биологическими шумами, то они могут быть устранены, если произвести соответствующую настройку опорного анализатора. Считая составляющую биохимических элементов постоянной, можно учитывать только сдвиг фаз, обусловленный уровнем глюкозы в передней камере глаза.

Данная методика является одной из перспективных для применения в терапевтических системах. Единственной проблемой, которая возникает при ее реализации, это высыхание роговицы глаза в процессе измерения и большая сложность настройки и эксплуатации оптической части анализатора.

Контроль кислотно-щелочного баланса в организме человека производится путем измерения концентрации ионов калия в крови пациента. Сопоставление данных электрокардиограммы с количественным содержанием электролитов в плазме при различных патологических состояниях позволило выявить соответствие дисбаланса электролитов (соотношение концентраций ионов натрия, калия и хлора) форме ЭКГ. Гипокалиемия – снижение содержания калия (менее 4,1 ммоль/л) приводит к характерным изменениям конечной части желудочкового комплекса ЭКГ: горизонтальному смещению сегмента RST ниже изолинии, уменьшению амплитуды зубца Т или формированию двухфазного или отрицательного зубца Т. Кроме того, снижение концентрации калия сопровождается увеличением амплитуды зубца U, который отчетливо виден, на ЭКГ. Наблюдается также удлинение электрической систолы желудочков - интервала Q–T.

Наиболее характерными изменениями ЭКГ, которые обнаруживаются при гиперкалиемии, являются высокие, узкие заостренные положительные зубцы Т и постепенное укорочение электрической систолы желудочков - интервала Q–T. Кроме того, гиперкалиемия нередко сопровождается замедлением антриовентрикулярный и внутрижелудочковой проводимости и склонностью к синусовой брадикардии.

Колебания содержания солей натрия в плазме не вызывает характерных изменений элементов ЭКГ. Однако, снижение содержания натрия усиливает признаки гипокалиемии.

В системе регулирования электролитного баланса в организме при тяжелых формах сахарного диабета используется компьютерный анализ ЭКГ, форма и амплитуда Т-зубца которого косвенно отражают калиевый баланс. На рис. 3.3 представлен алгоритм работы системы терапии сахарного диабета.

Каждый пациент индивидуален, поэтому диагностика и лечение должно быть индивидуально. При таком подходе для целей диагностики и лечения используют математическую модель процесса, которая адаптируется для каждого пациента, что позволяет определять его индивидуальные нормы показателей. При терапии изменяют и стабилизируют не только уровень сахара в крови, а и других компонент обменных процессов связанных с концентрацией сахара.

Система регуляции углеводного обмена (терапии сахарного диабета), позволяет комплексно воздействовать на пациента, при этом воздействие будет оптимальным и эффективным. Система применяется только в тяжелых, кризисных ситуациях для больных диабетом.

Рис. 3.3 – Алгоритм работы системы терапии сахарного диабета

Контрольные вопросы

1. Перечислите типы сахарного диабета/

2. Какие показатели жизнедеятельности организма связаны с сахарным диабетом?

3. Для каких целей созданы модели процессов формирования уровня сахара в крови человека?

4. Охарактеризуйте методы измерения уровня сахара в крови человека.

5. В чем заключается основная проблема создания систем поддержки гомеостаза?

6. В чем заключается основная проблема диагностики сахарного диабета?

7. Возможно ли создать универсальную систему терапии сахарного диабета применимую для терапии всех пациентов?

8. Какие ограничения могут быть при использовании адаптивной системы терапии сахарного диабета?