Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Разработка системы замещающей инсулинотерапии сахарного диабета 2 типа (СД2)

Соорганизаторы:

  • НТУ «ХПИ»
  • Институт проблем эндокринной патологии им. В.Я.Данилевского АМНУ

Краткое описание проекта (разработки):

Известно, что СД2 является практически неизлечимой болезнью ни медикаментозно, ни хирургически. Его нельзя полностью вылечить, а можно лишь компенсировать, нормализуя уровень гликемии инъекциями инсулина либо пероральными сахаропонижающими препаратами, которые сами по себе не обладают свойством нормализации.

Большая ответственность за жизнь и здоровье больного требует индивидуальной разработки режима инъекций инсулина. Она проводится методом проб и ошибок на самом больном в стационаре в течение трех недель под врачебным контролем и повторяется ежегодно.

При таком эмпирическом подходе, опасаясь возможной передозировки инсулина с последующей гипогликемической комой, врач предпочитает лишь ослабить гипергликемию, оставляя СД2 недокомпенсированным, обрекая пациента на его поздние осложнения

Поэтому еще несколько десятилетий назад возникла идея оснащения пациента с СД2 альтернативным искусственным техническим регулятором процессов углеводного обмена.

Очевидно, что центральной проблемой создания такого устройства является задача управления: формирование оптимального управляющего воздействия по принципу обратной отрицательной связи на основе разработки математического имитатора физиологической системы регуляции углеводного обмена.

В настоящее время подбор режима работы такого устройства выполняется эндокринологом интуитивно так же, как и при интенсивной инсулинотерапии, с теми же предосторожностями по гипогликемии и с той же недокомпенсацией СД2. Это сводит на нет номинальное преимущество дозатора инсулина перед традиционной инсулинотерапией в достижении компенсации СД у пациента.

Предполагается, что:

  • Математическая модель регуляции углеводного обмена, индивидуализированная по гликемическим данным пациента, в определенном смысле заменяющая его, может быть использована также вместо него на этапе подбора режима работы инсулиновой помпы. Это если не избавит пациента полностью от обременительных процедур над ним в клинике, то сократит их.
  • А также для реального предотвращения осложнений СД2 суточный профиль гликемии должен быть приведен к физиологическому виду с базальным уровнем в полосе 60-100 мг% (мг глюкозы на 100 мл крови) и обязательными непродолжительными постпрандиальными подъемами до 155мг%

Область применения:

  • специализированные клиники
  • применение для разработки приборов медицинского назначения в эндокринологии

Состояние проекта:

Для расчетов режимов инсулинотерапии разработанная модель системы регуляции углеводного обмена была усовершенствована введением экзогенного инсулина. Математическая модель регуляции углеводного обмена, индивидуализированная по гликемическим данным пациента, в определенном смысле заменяющая его, может быть использована также вместо него на этапе подбора режима работы инсулиновой помпы. Это если не избавит пациента полностью от обременительных процедур над ним в клинике, то сократит их.

Предварительные пробные компьютерные подборы режима работы компьютерной с использованием индивидуализированной для пациента математической модели регуляции углеводного обмена были проведены по литературным данным.

При этом ожидается, что динамика гликемии у пациента с СД2 эффективно нормализуется в течение суток, что обеспечит ему полную компенсацию СД2.

Численные эксперименты по нормализации уровня гликемии

Численные эксперименты по нормализации уровня гликемии

Сроки реализации: 10 месяцев

  • Начало проекта (разработка системы)
  • Создание опытного образца
  • Экспериментальная проверка работоспособности системы (численные эксперименты, устранение неисправностей. улучшение)
  • Медицинские исследования (проверка на клиническом материале)
  • Завершение проекта (оформление отчёта)

Ожидаемые результаты:

Использование в управляющем модуле системы медицинского назначения программы на основе данной математической модели могло бы позволить пациенту с СД2 вести практически свободный образ жизни с предотвращением его осложнений. Поэтому на основе такой программы предполагается разработать систему замещающей инсулинотерапии сахарного диабета 2 типа

Контактное лицо:

Лапта Станислав Сергеевич, stas69@ukr.net

Ссылка для возврата обратно в научные группы