СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ
METHOD OF NON-INVASIVE DETERMINATION OF GLUCOSE CONCENTRATION IN BLOOD

Изобретение относится к области медицины, в частности к эндокринологии, и может быть использовано в поликлиниках и отделениях лечебных учреждений для контроля уровня глюкозы в крови при диагностике нарушений углеводного обмена.
1,9*K
Известен способ определения концентрации глюкозы в крови по патенту RU 2198586 С2, 20.02.2003, включающий измерение утром, натощак, систолического и диастолического артериального давления последовательно на левой и правой руках пациента, определение коэффициента корреляции К, представляющего собой отношение наибольшего из измеренных значений систолического артериального давления на левой и правой руках к наименьшему из измеренных значений диастолического артериального давления на левой и правой руках, и расчет содержания глюкозы в крови Р натощак, без забора крови, по формуле, ммоль/л: Р=0,245*Е, где
К - коэффициент корреляции; Е - постоянная, Е=2,71828.
К недостаткам способа относится невозможность неинвазивного определения содержания глюкозы крови после приема пищи, что снижает точность диагностики нарушений углеводного обмена, так как уровень глюкозы в крови после приема пищи является показателем посталиментарной гликемии и служит критерием степени компенсации сахарного диабета наряду с гликемией натощак (Древаль А.В. Лечение неосложненного инсулиннезависимого сахарного диабета. // Проблемы эндокринологии, 1995. - № 4. - С.28).
Заявляемое изобретение решает задачу повышения точности неинвазивного определения концентрации глюкозы в крови при диагностике нарушений углеводного обмена.
Способ включает измерение утром, натощак, систолического и диастолического артериального давления последовательно на левой и правой руках пациента, определение коэффициента корреляции К и расчет содержания глюкозы в крови по эмпирической формуле регрессии.
1,65*K
1,5*K1
Сущность изобретения заключается в том, что расчет содержания глюкозы в крови натощак Р проводят по формуле, ммоль/л: Р=0,37*Е, где Е - постоянная, Е=2,71828, К - коэффициент корреляции натощак, причем коэффициент корреляции натощак К определяют как отношение среднеарифметического значения систолического артериального давления к среднеарифметическому значению диастолического артериального давления, измеренных на обеих руках пациента натощак; затем проводят измерение систолического и диастолического артериального давления последовательно на левой и правой руках пациента непосредственно после приема пищи, вычисляют коэффициент корреляции К1 как отношение среднеарифметического значения систолического артериального давления к среднеарифметическому значению диастолического артериального давления, измеренных на обеих руках пациента после приема пищи, а содержание глюкозы в крови непосредственно после приема пищи Р1 рассчитывают по формуле, ммоль/л: Р1=0,65*Е, где Е - постоянная, Е=2,71828, К1 - коэффициент корреляции после приема пищи.
Техническим результатом изобретения является повышение точности определения концентрации глюкозы в крови, которое достигают за счет того, что предложены формулы регрессии для расчета концентрации глюкозы в крови натощак и после приема пищи, которые отражают с высокой степенью точности корреляционную связь между уровнем глюкозы крови и колебаниями параметров артериального давления.
Статистической обработке были подвергнуты результаты обследования 90 больных сахарным диабетом 2 типа средней степени тяжести и 50 больных артериальной гипертензией 1-2 степени в возрасте от 20 до 75 лет с длительностью заболевания от 2 до 8 лет.
При обследовании у всех пациентов измеряли последовательно, на левой и правой руках, показатели систолического и диастолического артериального давления (АД): утром, натощак, с 8 до 9 часов и после завтрака с 10 до 11 часов. Точность измерения АД ±2 мм рт.ст. Сразу после измерения АД проводили забор крови для биохимического ферментативного анализа, который выполняли с точностью ±0,05 ммоль/л. Рассчитывали коэффициенты корреляции натощак (К) и после приема пищи (К1):
К=САДср./ДАДcp.; К1=САД1cp./ДАД1ср. В этих уравнениях:
САДср.=0,5(САДL+САДR); ДАДср.=0,5(ДАДL+ДАДR);
1
1
1
1
САД1ср.=0,5(САДL+САДR); ДАД1ср.=0,5(ДАДL+ДАДR);
САДL, САДR, ДАДL, ДАДR - показатели систолического АД и диастолического АД на левой и правой руках пациента соответственно, измеренные натощак, мм рт.ст.;
1
1
1
1
САДL, САДR, ДАДL, ДАДR - показатели систолического АД и диастолического АД на левой и правой руках пациента соответственно, измеренные после приема пищи, мм рт.ст.
Показатели обследования пациентов были обработаны с помощью компьютерной программы, в результате чего получены экспоненциальные уравнения регрессии для расчета содержания глюкозы в крови, ммоль/л:
1,65*K
- при измерениях натощак: Р=0,37*Е;
1,5*K1
- при измерениях после приема пищи: Р1=0,65*Е,
где К - коэффициент корреляции натощак; К1 - коэффициент корреляции после принятия пищи; Е - постоянная, Е=2,71828.
Диапазон измерения уровня глюкозы в крови натощак и после приема пищи по приведенным выше уравнениям регрессии - от 2 до 20 ммоль/л, адекватность совпадения с базовыми данными - в пределах 98-99%.
Результаты расчета уровня глюкозы в крови по приведенным формулам регрессии представлены ниже в виде таблицы. Промежуточные значения могут быть найдены методом линейной интерполяции.
№№ п/п
Измерение натощак
Измерение после приема пищи
Коэффициент корреляции, К
Содержание глюкозы, ммоль/л
Степень компенсации сахарного диабета
Коэффициент корреляции, К1
Содержание глюкозы, ммоль/л
Степень компенсации сахарного диабета
1
1,2
2,68
Пониженный уровень
1,2
3,93
Пониженный уровень
2
1,25
2,91
1,25
4,24
3
1,3
3,16
1,3
4,57
4
1,35
3,43
1,35
4,92
Хорошая компенсация
5
1,4
3,73
Хорошая компенсация
1,4
5,31
6
1,45
4,05
1,45
5,72
7
1,5
4,40
1,5
6,17
8
1,55
4,77
1,55
6,65
9
1,6
5,18
1,6
7,17
10
1,65
5,63
1,65
7,72
11
1,7
6,12
1,7
8,32
12
1,75
6,64
1,75
8,97
Приемлемая компенсация
13
1,8
7,21
Приемлемая компенсация
1,8
9,67
14
1,85
7,83
1,85
10,43
15
1,9
8,51
Плохая компенсация
1,9
11,24
Плохая компенсация
16
1,95
9,24
1,95
12,11
17
2
10,03
2
13,06
18
2,05
10,89
2,05
14,07
19
2,1
11,83
2,1
15,17
20
2,15
12,85
2,15
16,35
21
2,2
13,95
2,2
17,62
Последовательность выполнения приемов
1. При обследовании пациента утром, натощак, измеряют параметры артериального давления, мм рт.ст.:
- систолическое АД (А1) и диастолическое АД (А2) на левой руке;
- систолическое АД (A3) и диастолическое АД (А4) на правой руке.
2. Рассчитывают среднеарифметические значения натощак, мм рт.ст.:
- систолическое АД: САДср.=0,5(А1+А3);
- диастолическое АД: ДАДср.=0,5(А2+А4);
3. Рассчитывают коэффициент корреляции натощак:
К=САДср./ДАДср.
4. Рассчитывают содержание глюкозы в крови натощак по формуле:
1,65*K
Р=0,37*Е, ммоль/л. Можно использовать также приведенную таблицу.
5. Измеряют параметры АД непосредственно после приема пищи, мм рт.ст.:
- систолическое АД (А5) и диастолическое АД (А6) на левой руке;
- систолическое АД (А7) и диастолическое АД (А8) на правой руке.
6. Рассчитывают среднеарифметические значения параметров АД после приема пищи, мм рт.ст.:
- систолическое АД: САД1ср.=0,5(А5+А7);
- диастолическое АД: ДАД1ср.=0,5(А6+А8).
7. Рассчитывают коэффициент корреляции после приема пищи:
К1=САД1ср./ДАД1ср.
1,5*K1
8. Рассчитывают содержание глюкозы в крови после приема пищи по формуле: Р1=0,65*Е, ммоль/л. Можно использовать также приведенную таблицу.
Для характеристики уровня гликемии и проведения диагностики нарушений углеводного обмена сравнивают полученные показатели содержания глюкозы натощак Р и содержания глюкозы после приема пищи Р1 с критериями компенсации сахарного диабета (Древаль А.В. Лечение неосложненного инсулиннезависимого сахарного диабета. // Проблемы эндокринологии, 1995. - № 4. - С.28).
Примеры конкретного выполнения
Пример 1
1. При обследовании пациента измерены показатели АД натощак, мм рт.ст.:
А1=120; А2=80; A3=118; А4=74.
2. Рассчитываем среднеарифметические значения, мм рт.ст.:
САДср.=119; ДАДср.=77.
3. Рассчитываем коэффициент корреляции натощак: К=119/77=1,55.
4. Определяем содержание глюкозы в крови натощак по формуле:
1,65*K
Р=0,37*Е или по таблице: Р=4,77 ммоль/л.
5. Измеряем параметры АД после приема пищи, мм рт.ст.:
А5=126; А6=80; А7=130; А8=80.
6. Рассчитываем среднеарифметические значения, мм рт.ст.:
САД1ср.=128; ДАД1ср.=80.
7. Рассчитываем коэффициент корреляции после приема пищи:
К1=128/80=1,6.
8. Определяем содержание глюкозы в крови после приема пищи по формуле:
1,5*K1
Р1=0,65*Е или по таблице: Р=7,17 ммоль/л.
Содержание глюкозы в крови натощак (Р=4,77 ммоль/л) и содержание глюкозы после приема пищи (Р1=7,17 ммоль/л) соответствуют хорошей степени компенсации нарушений углеводного обмена, поэтому дальнейшие исследования могут не проводиться.
Пример 2
1. При обследовании пациента измерены показатели АД натощак, мм рт.ст.:
А1=138; А2=76; A3=132; А4=74.
2. Рассчитываем среднеарифметические значения, мм рт.ст.:
САДср.=135; ДАДср.=75.
3. Рассчитываем коэффициент корреляции натощак: К=135/75=1,8.
4. Определяем содержание глюкозы в крови натощак по формуле:
1,65*K
Р=0,37*Е или по таблице: Р=7,21 ммоль/л.
5. Измеряем параметры АД после приема пищи, мм рт.ст.:
А5=142; А6=80; А7=139; А8=80.
6. Рассчитываем среднеарифметические значения, мм рт.ст.:
САД1ср.=140; ДАД1ср.=80.
7. Рассчитываем коэффициент корреляции после приема пищи:
К1=140/80-1,8.
8. Определяем содержание глюкозы в крови после приема пищи по формуле:
1,5*K1
Р1=0,65*Е или по таблице: Р=8,97 ммоль/л.
Так как измеренное содержание глюкозы в крови натощак (Р=7,21 ммоль/л) и содержание глюкозы после приема пищи (Р1=8,97 ммоль/л) соответствуют приемлемой степени компенсации нарушений углеводного обмена, то может назначаться дополнительный глюкозотолерантный тест для выявления возможных нарушений толерантности к глюкозе.
Пример 3
1. При обследовании пациента измерены показатели АД натощак, мм рт.ст.:
А1=154; А2=84; A3=156; А4=80.
2. Рассчитываем среднеарифметические значения, мм рт.ст.:
САДср.=155; ДАДср.=82.
3. Рассчитываем коэффициент корреляции натощак:
К=155/82=1,9.
4. Определяем содержание глюкозы в крови натощак по формуле:
1,65*K
Р=0,37*Е или по таблице: Р=8,51 ммоль/л.
5. Измеряем параметры АД после приема пищи, мм рт.ст.:
А5=160; А6=83; А7=160; А8=81.
6. Рассчитываем среднеарифметические значения, мм рт.ст.:
САД1ср.=160; ДАД1ср.=82.
7. Рассчитываем коэффициент корреляции после приема пищи:
К1=160/82=1,95.
1,5*K1
8. Определяем содержание глюкозы в крови после приема пищи по формуле Р1=0,65*Е или по таблице: Р=12,11 ммоль/л.
Содержание глюкозы в крови натощак (Р=8,51 ммоль/л) и содержание глюкозы после приема пищи (Р1=12,11 ммоль/л) соответствуют плохой компенсации нарушений углеводного обмена, поэтому назначается дополнительное исследование биохимического состава крови, так как возможен сахарный диабет.
К преимуществам предлагаемого способа по сравнению с прототипом относится возможность неинвазивного определения содержания глюкозы в крови после приема пищи для получения гликемического профиля, более обоснованное выявление нарушений углеводного обмена и скрытых форм сахарного диабета. Способ неинвазивного определения концентрации глюкозы в крови натощак и после приема пищи с обработкой результатов на ЭВМ может быть использован в качестве экспресс-метода при проведении массовых профилактических обследований населения.