Спосіб диференціальної діагностики порушень регуляції вуглеводного обміну

Спосіб диференціальної діагностики порушень регуляції вуглеводного обміну, що полягає в проведенні КЛІНІЧНОГО глюкозотолерантного тесту і аналізі динаміки процесів вуглеводного обміну на ПЕОМ за рівнянням y'(t) = (1 - a)f(t) - p+y(t - т+) - yEs(y(t - 1) + g A - g*), t > 0, нирковий поріг глюкозурії, у - параметр, що характеризує и інтенсивність, Es(z)=ze(z), причому e(z) - одинична функція Хевісайда, f(t) інтенсивність надходження в кров екзогенної глюкози, a - параметр інтенсивності утилізації глюкози, р + - параметри інтенсивності оберненого негативного зв'язку, х + - час спізнення, фф початкова функція, який відрізняється тим, що час спізнення х + в кожний момент часу перехідного процесу визначають за формулою 1 + exp(bT(y(t-1)-cT)) y(t) = фф = 0, -X < t 1,2%, а значення к0, В основу винаходу, що пропонується, покладена задача створення такого способу диференціальної діагностики порушень регуляції вуглеводного обміну, за яким шляхом модифікації математичної моделі і визначення додаткових параметрів досягалися б більш широкі діагностичні можливості незалежно від наявності обтяжливих відхилень в абсорбції глюкози в кров із шлунково-кишкового тракту пацієнта Такий технічний результат може бути досягнутий, якщо в способі диференціальної діагностики порушень регуляції вуглеводного обміну, що полягає в проведенні КЛІНІЧНОГО глюкозотолерантного тесту і аналізі динаміки процесів вуглеводного обміну на ПЕОМ по рівнянню •;Es{y(t (1) о, де t - поточний час, y(t) - відхилення рівня глюкози в крові g(t) від його базального значення, g E ,g* - нирковий поріг глюкозурії, у - параметр, що характеризує и інтенсивність, Es(z) = ze(z), причому e(z) - одинична функція Хевісайда, f(t) - інтенсивність надходження в кров екзогенної глюкози, а - параметр інтенсивності утилізації глюкози, р+ параметри інтенсивності оберненого негативного зв'язку, х + - час спізнення, фф - початкова функція, згідно з винаходом час спізнення х + в кожний момент часу перехідного процесу визначають по формулі ( у it - П -- с * ) ) І t е х р ( л Т, Тут Т -тривалість процесу ін'єкції глюкози Q - доза введеної екзогенної глюкози в перерахунку на ЮОмл крові Стандартному глюкозному навантаженню ВТТГ 0,5г на кг ваги тіла пацієнта ВІДПОВІДЯМ значення Q - 617,3мг% Тривалість ін'єкції Т звичайно складає 1 хвилину У кожний момент часу t рівняння (І),(2) зводиться до елементарної задачі знаходження невідомого значення функції y(t) по значенню и похідної (3) - iVy(s - т 1 ) Інтеграл в правій частині формули (3) обчислюється за допомогою квадратурної формули Згідно З даним алгоритмом була складена програма обчислень на ПЕОМ, по якій проводиться чисельний аналіз У процесі чисельних експериментів методами ідентифікації математичних моделей біологічних систем знаходяться числові значення параметрів моделі, т визначають (наступного другу фазу перехідного процесу підйому рівня глікемії) Значення параметрів у і д* знаходяться по КЛІНІЧНИМ даним глюкозурії Як приклад ідентифікації коефіцієнтів моделі в таблиці 1 подано КЛІНІЧНІ глікемічні дані натщесерце І через 2, 60 90, 120 і 180 хвилин після початку глюкозної ін'єкції в декількох характерних випадках, що класифікують як норму або порушення толерантності до глюкози різноманітного ступеня ваги аж до діагнозу цукровий діабет У таблиці 1 приведені також ВІДПОВІДНІ КЛІНІЧНИМ даним набори значеньпараметрів моделі в порядку їх значущості, з використанням яких побудовані розрахункові глікемічні криві, наведені на фіг 1-7, Значення інших параметрів моделі у усіх варіантах глікемічних кривих ті ж самі у=0,0357мш \ д*=190мг%, а" = а + = Ь" = Ь+ = 0,20а %), с" = 37іа %, п+ =0іа% Для кожного варіанта глікемічної кривої в 45754 8 ВТТГ і прямо не відповідає жодному з них Як легко таблиці 1 приведені також значення параметра к, обчислені традиційно з "нульовим" моментом часу бачити, параметр k пов'язаний насамперед із на десятій хвилині при відповідному рівні глікемії параметрами р~ і %Q~ а при канонічному k t 1 0 , або з фіксованим "нульовим" рівнем глікемії визначенні k і з параметром а Крім того, з при д = 205іа% У ВІДПОВІДНИЙ момент часу аналізу типових глікемічних кривих тесту (фіг 2-7 і відповідна таблиця 1) випливає, що одне й те ж Цей параметр, що традиційно '9205 саме значення параметра k може відповідати використовують при діагностиці цукрового діабету, якісно різним глікемічним кривим не входить до параметрів запропонованої моделі Таблиця 1 № 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 9Е мг% 82 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 80 92 960 990 9120 9180 мг% 311 247 300 246 299 248 301 297 300 249 302 248 302 250 303 249 302 250 304 250 303 251 305 251 304 мг% 61 64 64 84 85 76 80 89 91 95 104 98 104 114 122 107 112 127 135 117 123 160 169 155 164 мг% 58 64 64 81 81 72 72 82 82 71 72 86 88 78 84 91 93 93 101 97 100 139 145 133 139 мг% 71 67 66 80 80 74 73 80 80 71 71 82 83 70 70 84 85 71 75 88 90 122 128 117 122 мг% 81 80 79 80 80 79 79 80 80 80 80 80 80 80 79 81 81 74 71 82 82 91 96 99 101 Цей параметр к об'єктивно описує лише середню частину спадаючої ділянки глікемічної кривої ВТТГ, без огляду на можливо и різний характер на початку і наприкінці тесту Тому цей параметр є недостатньо інформативним для діагностики стану механізму регуляції вуглеводного обміну в організмі пацієнта Проте в комплексі з параметрами математичної моделі ВТТГ його використання, особливо k 205 безсумнівно буде доцільним ВІДПОВІДНО ДО традиційної класифікації за значеннями параметра k усі варіанти наборів глікемічних даних із нульового по шістнадцятий номер відносять до норми, а із сімнадцятою по двадцятьох четвертий - до можливого цукрового діабету Глікемічні криві (фіг 2-7), таблиця 1 та зауваження про діагностичні можливості параметра k дозволяють зробити висновок про недосконалість традиційної класифікації діагнозу норми і цукрового діабету за даними ВТТГ На основі запропонованого способу цю класифікацію Р" а мін 0,625 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 0,722 0,634 1 0,0450 0,0499 0,0499 0,0604 0,0604 0,0408 0,0408 0,0486 0,0486 0,0305 0,0305 0,0370 0,0370 0,0245 0,0245 0,0299 0,299 0,0200 0,0200 0,0245 0,0245 0,0102 0,0102 0,0115 0,115 *0 МІН 20 16 16 1 1 16 16 1 1 22 22 1 1 28 28 1 1 36 36 1 1 60 60 1 1 Р + мін 1 0,017 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,022 0,022 0,022 0,022 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 МІН ЗО 60 60 60 60 60 60 60 60 50 50 50 50 40 40 40 40 50 50 40 40 40 40 40 40 кцо 23 , 25 , 25 , 18 , 25 , 20 , 21 , 16 , 21 , 15 , 16 , 14 , 18 , 12 , 14 , 12 , 15 , 10 , 11 , 10 , 13 , 05 , 07 , 05 , 08 , к 9205 23 , 25 , 25 , 25 , 25 , 20 , 20 , 20 , 20 , 15 , 15 , 15 , 15 , 12 , 12 , 12 , 12 , 10 , 10 , 10 , 10 , 05 , 05 , 05 , 05 , можна поліпшити Для випадків, проміжних між нормою і явним цукровим діабетом - порушень толерантності до глюкози, запропонований спосіб дозволяє вперше провести диференціальну діагностику стану механізму регуляції вуглеводного обміну при обтяжливих відхиленнях в абсорбції глюкози в кров із шлунково-кишковою тракту Таким чином, запропонований спосіб дослідження регуляції вуглеводного обміну при супутніх порушеннях в абсорбції глюкози в кров із шлунково-кишкового тракту дозволяє проводити фізіологічно адекватне тонке чисельне диференціювання різноманітних випадків Цей спосіб принципово покращує ранню діагностику цукрового діабету З'являється можливість будувати більш певні висновки про перспективи нормалізації стану з даним конкретним порушенням толерантності до глюкози або про його ПІЗНІ судинні ускладнення і розвиток в цукровий діабет 45754 10 о Фіг. 45754 11 12 •,п{9мг% tuu 130 200 250 3DD Фіг. 2 200 ФІГ.З Z5D зпо 2S0 20D 15П 1DD I _ І 1DD 15U 20Q 25Q хвил ЭПП Фіг.4 2S0 20 D 5SD tflD L _ -60 SiiU ISO Фіг. 5 20D 23D 3UU увил 45754 15 16 ФіГ.б ass Я м г % зав ЯВИЛ 2ИІ] 250 Фіг.7 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71