|
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ НЕИНВАЗИВНОГО измерения уровня глюкозы в крови В КЛИНИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
В настоящем икшс анализируются результаты, полученные с помощью разработанных в предыдущих главах алгоритмов, методов и моделей.
Рассмотрены вопросы выбора оптимального варианта адекватной модели и приведены суждения о его практической пригодности.
Подробно изложена методика технической реализации автоматизированной системы неинвазивной оценки уровня глюкозы.
О технических средствах реализации автоматизированной системы неинвазивного измерения уровня глюкозы в крови
Объектом автоматизации является процесс определения уровня глюкозы в крови человека, Данный процесс состоит из следующих этапов [19]:
Забор 0,1-0,2 мл капиллярной или венозной крови в пробирку с помощью скарификатора (шприца) и ройской пипетки (осуществляется лаборантом биохимической лаборатории).
Центрифугирование и подготовка биоматериала к исследованию (осуществляется лаборантом биохимической лаборатории).
Количественное определение содержания инокозы в кр Осуществляется врачом-лаборантом биохимической лаборатории).
Оформление и передача ответного бланка-анализа пу "аг1Равления биоматериала (осуществляется лаборантом биохимической лаборатории).
Определение отклонений от нормальных, значений, дифференциация патологических значений, выработка соответствующего врачебного заключения и тактики лечения (осуществляет лечащий врач).
Описанный процесс занимает в экстренных случаях 10-15 мин усиление к ускорению данного процесса и соответствующие исследования в мировой практике позволили создать уникальные приборы, исключающие человеческий фактор в выполнении пп. 2 - 4.
Таким образом, при переходе к неинвазивным измерениям глюкозы в крови по ЭСК в информативных БАТ ускоряется процесс определения уровня глюкозы с одновременным повышением его санитарной культуры. При условии определения информативных БАТ и построения адекватных математических моделей зависимости от ЭСК разработанный нами НКУГК полностью исключает в рассматриваемом процессе этапы 2 - 4; 1-й этап заменяет на измерение ЭСК в информативных БАТ и за врачом остается решение п. 5 в качестве логической процедуры.
Традиционные методы определения гликемии имеют следующие недостатки:
не исключается возможность внесения инфекции;
забор крови вызывает у пациента неприятное ощущение боли,
требуется длительное время для проведения анализа.
экономически не выгодны, так как требуют определенного медицинского персонала, медицинской аппаратуры и реактивов.
НИУГК основано на зависимости состояний информативных глюкозы в крови, что доказано клиническими наблюдениями за Яровыми людьми и больными СД, проводимыми С 1987 г. на кафедре «Эндокринология» и в отделе АСУ на базе клиники ТашГОСМИ-2.
Сравнительная оценка разработанною нами с традиционными биохимическими методами показали их совпадение в 89 % случаев.
Применение НИУГК позволит уменьшить материальные затраты и сократит время обследования. По мере построения обобщенной ^тематической модели НИУГК можно создать автоматизированную систему АСНИУГК (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Функциональная блок-схема АСНИУГК
В комплекс АСНИУГК входят следующие функциональные блоки:
- измерительные активные электроды;
- стабилизаторы тока;
- согласующие усилители;
- индифферентные электроды;
- аналоговый коммутатор каналов;
- аналого-цифровой преобразователь (АЦП),
- блок согласования;
- блок выделения ЭСК в БАТ;
-вычислительный блок (модель НИУГК),
10 - блок управления;
- коммутатор-стабилизатор тока;
- индикаторы каналов;
- принтер.
АСНИУГК функционирует следующим образом. Измерительные активные электроды 1 устанавливают на соответствующих информативных БАТ, а индифферентный электрод 4 - на индифферентной зоне тела человека. Высоко стабилизированный ток с выходом стабилизаторов тока 2 проходит через измерительные электроды 1 и индифферентный электрод 4 и создает на дифференциальных входах измерительных усилителей 3 разность потенциалов, пропорциональную величине ЭСК в БАТ, выходной сигнал которых через аналоговый коммутатор 5 поступает на АЦП - 6 через блоки 7 и 8 на вычислительный блок (модели НИУГК) 9. В блоке 9 работают программы, записанные на математической модели НИУГК у разных типов больных СД.
Блок 10 осуществляет управление работой всего комплекса, Коммутатор стабилизаторов тока 11 выполняет очередное подключение блоков 2 и соответствующих им индикаторов каналов 12. Блок 13 выдает распечатку соответствующих данных пациента.
Исследование и практическое применение моделей неинвазивного измерения уровня глюкозы в крови
Вис. 4.2. Окно «Неинвазивная оценка уровня гликемии»
Режим работы адекватной модели гликеми придставлен на рис. 4.2.
На рис. 4.3 показана работа прибора для измерения ЭСК в БАТ, в частности датчики располагают в трех БАТ в измеряют уровень глюкозы. Данные передаютсия на компьютер или смартфон.
Рис. 4.3. Неинвазивная оценка уровня глюкозы в крови
Создание комплекса программ и его общие принципы
Рассмотрим вопросы практического применения разработанных Моделей и алгоритмов НИУГК. В результате накопления большого числа прикладиых программ, применяемых при решении этих задач, возникла небходимость объединения программного обеспечения по его реализации.
Такое объединение открывает широкие возможности для пользователей.
Далее описан подход к созданию комплекса программ (КП) на основе данных в предыдущих главах алгоритмов и методов. КП состоит из управляющей программы и программы обработки.
Управляющая программа выполняет следующие функции:
- оранизация ввода и вывода исходной информации;
- организация и управление работой КП;
- определение последовательности вычислений в соответствии с работой той или иной программы.
Программы обработки выполняют следующие задачу:
- статистическая обработка первичных клинических данных;
- многокритериальная оценка информативности количественных признаков
t-критерия Стьюдента:
парных коэффициентов корреляции Ry/xj;
парных коэффициентов корреляции между парами признаков Rxj/1;
частных коэффициентов корреляции R*y/xj ;
алгоритмов СПА;
аналитического подхода к формированию информативной
подсистемы признаков;
ступенчатый отсев незначимых признаков;
построение функциональной модели, линейной относительно оцениваемых параметров;
поиск наиболее адекватной модели.
Do'stlaringiz bilan baham: |
