система для лечения заболеваний сердца

Формула изобретения

1. Система для лечения заболеваний сердца, содержащая:

устройство (2) ввода, выполненное с возможностью ввода значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и/или значения давления в правом предсердии пациента;

первое вычислительное устройство (31), выполненное с возможностью вычисления значения насосной функции левой половины сердца или значение насосной функции правой половины сердца на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, поступающих с устройства (2) ввода;

первое сравнительное устройство (41), выполненное с возможностью сравнения вычисленных значений насосной функции левой половины сердца и/или насосной функции правой половины сердца с контрольными значениями насосной функции левой половины сердца и/или насосной функции правой половины сердца; и

первое дозирующее устройство (51), выполненное с возможностью введения пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатами сравнения, полученными в первом сравнительном устройстве (41).

2. Система для лечения заболеваний сердца по п.1, в которой первое вычислительное устройство (31) использует уравнение 1 и/или уравнение 2 для вычисления значения насосной функции левой половины сердца и/или значения насосной функции правой половины сердца на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, вводимых с помощью устройства (2) ввода:

Уравнение 1

(насосная функция левой половины сердца)=(минутный объем сердца)/{Log((давление в левом предсердии)-А)+В},

где А и В - константы;

Уравнение 2

(насосная функция правой половины сердца)=(минутный объем сердца)/{Log((давление в правом предсердии)-С)+D},

где С и D - константы.

3. Система для лечения заболеваний сердца по п.1 или 2, дополнительно содержащая первое устройство (71) выбора контрольных значений, выполненное с возможностью вычисления контрольного значения насосной функции левой половины сердца и/или контрольного значения насосной функции правой половины сердца в качестве контрольного значения насосной функции на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и/или контрольного значения давления в правом предсердии.

4. Система для лечения заболеваний сердца по п.3, в которой первое устройство (71) выбора контрольных значений использует уравнение 3 и уравнение 4 для вычисления контрольного значения насосной функции левой половины сердца и/или контрольного значения насосной функции правой половины сердца на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и/или контрольного значения давления в правом предсердии:

Уравнение 3



где А и В - константы;

Уравнение 4



где С и D - константы.

5. Система для лечения заболеваний сердца по п.1, дополнительно содержащая дисплей (6), непрерывно отображающий каждое из вычисленных значений, вычисленных вычислительными устройствами (31), (32) и (33) в хронологическом порядке.

6. Система для лечения заболеваний сердца по п.1, в которой значение минутного объема сердца измеряют при помощи катетера Свана-Ганца или вычисляют на основании константы диастолического времени формы волны артериального кровяного давления.

7. Система для лечения заболеваний сердца по п.1, в которой значение давления в левом предсердии измеряют непосредственно при помощи катетера или непрерывно оценивают на основании значений диастолического давления в концевых легочных капиллярах или в легочной артерии, которые измеряют катетером Свана-Ганца.

8. Система для лечения заболеваний сердца, содержащая:

устройство (2) ввода, выполненное с возможностью ввода значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии пациента;

второе вычислительное устройство (32), выполненное с возможностью вычисления значения эффективного объема циркулирующей крови на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, поступающих с устройства (2) ввода;

второе сравнительное устройство (42), выполненное с возможностью сравнения значения эффективного объема циркулирующей крови, вычисленного вторым вычислительным устройством (32), с контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови; и

второе дозирующее устройство (52), выполненное с возможностью введения пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатом сравнения, полученным во втором сравнительном устройстве (42).

9. Система для лечения заболеваний сердца по п.8, в которой второе вычислительное устройство (32) использует уравнение 5 для вычисления значения эффективного объема циркулирующей крови на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, вводимых с помощью устройства (2) ввода:

Уравнение 5

(эффективный объем циркулирующей крови)=Е{(минутный объем сердца)+F(давление в правом предсердии)+G(давление в левом предсердии)},

где Е, F и G - константы.

10. Система для лечения заболеваний сердца по п.8 или 9, дополнительно содержащая:

второе устройство (72) выбора контрольных значений, выполненное с возможностью вычисления контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и контрольного значения давления в правом предсердии.

11. Система для лечения заболеваний сердца по п.10, в которой второе устройство (72) выбора контрольных значений использует уравнение 6 для вычисления контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и контрольного значения давления в правом предсердии:

Уравнение 6

(контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови)={(контрольное значение минутного объема сердца)+F(контрольное значение давления в правом предсердии)+G(контрольное значение давления в левом предсердии)}×Е,

где Е, F и G - константы.

12. Система для лечения заболеваний сердца по п.8, дополнительно содержащая дисплей (6), непрерывно отображающий каждое из вычисленных значений, вычисленных вычислительными устройствами (31), (32) и (33) в хронологическом порядке.

13. Система для лечения заболеваний сердца по п.8, в которой значение минутного объема сердца измеряют при помощи катетера Свана-Ганца или вычисляют на основании константы диастолического времени формы волны артериального кровяного давления.

14. Система для лечения заболеваний сердца по п.8, в которой значение давления в левом предсердии измеряют непосредственно при помощи катетера или непрерывно оценивают на основании значений диастолического давления в концевых легочных капиллярах или в легочной артерии, которые измеряют катетером Свана-Ганца.

15. Система для лечения заболеваний сердца, содержащая:

устройство (2) ввода, выполненное с возможностью ввода значения минутного объема сердца, значения давления в правом предсердии и значения артериального кровяного давления пациента;

третье вычислительное устройство (33), выполненное с возможностью вычисления значения сосудистого сопротивления на основании значения минутного объема сердца, значения давления в правом предсердии и значения артериального кровяного давления, вводимых с помощью устройства (2) ввода;

третье сравнительное устройство (43), выполненное с возможностью сравнения значения сосудистого сопротивления, вычисленного третьим вычислительным устройством (33), с контрольным значением сосудистого сопротивления; и

третье дозирующее устройство (53), выполненное с возможностью введения пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатом сравнения, полученным в третьем сравнительном устройстве (43).

16. Система для лечения заболеваний сердца по п.15, в которой третье вычислительное устройство (33) использует уравнение 7 для вычисления значения сосудистого сопротивления на основании значения минутного объема сердца, значения давления в правом предсердии и значения артериального кровяного давления, вводимых с помощью устройства (2) ввода:

Уравнение 7



где Н - константа.

17. Система для лечения заболеваний сердца по п.15 или 16, дополнительно содержащая третье устройство (73) выбора контрольных значений, вычисляющее контрольное значение сосудистого сопротивления на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в правом предсердии и контрольного значения артериального кровяного давления.

18. Система для лечения заболеваний сердца по п.17, в которой третье устройство (73) выбора контрольных значений использует уравнение 8 для вычисления контрольного значения сосудистого сопротивления на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в правом предсердии и контрольного значения артериального кровяного давления:

Уравнение 8



где Н - константа.

19. Система для лечения заболеваний сердца по п.15, дополнительно содержащая дисплей (6), непрерывно отображающий каждое из вычисленных значений, вычисленных вычислительными устройствами (31), (32) и (33) в хронологическом порядке.

20. Система для лечения заболеваний сердца по п.15, в которой значение минутного объема сердца измеряют при помощи катетера Свана-Ганца или вычисляют на основании константы диастолического времени формы волны артериального кровяного давления.

21. Система для лечения заболеваний сердца, которая представляет собой комбинацию двух или трех систем по пп.1, 8 и 15.

22. Система для лечения заболеваний сердца по п.21, дополнительно содержащая дисплей (6), непрерывно отображающий каждое из вычисленных значений, вычисленных вычислительными устройствами (31), (32) и (33) в хронологическом порядке.

23. Система для лечения заболеваний сердца по п 21, в которой значение минутного объема сердца измеряют при помощи катетера Свана-Ганца или вычисляют на основании константы диастолического времени формы волны артериального кровяного давления.

24. Система для лечения заболеваний сердца по п 21, в которой значение давления в левом предсердии измеряют непосредственно при помощи катетера или непрерывно оценивают на основании значений диастолического давления в концевых легочных капиллярах или в легочной артерии, которые измеряют катетером Свана-Ганца.

Описание изобретения к патенту

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к системе для лечения заболеваний сердца. Более конкретно, настоящее изобретение предлагает систему для лечения заболеваний сердца посредством точной диагностики функциональных причин отклонений, связанных с заболеваниями сердца, и последующего автоматического введения лекарственных препаратов в соответствии с поставленным диагнозом.

Описание существующего уровня техники

Заболевания сердца в острой фазе эффективно лечат средствами неотложной помощи, которые применяют специалисты-кардиологи. Однако только 3% всех терапевтов специализируются на лечении заболеваний сердца, и этого недостаточно.

В связи с этим необходимо, чтобы врачи общей практики были способны лечить заболевания сердца на уровне, сравнимом с уровнем специалистов-кардиологов.

Однако для врачей общей практики затруднительно достигнуть такого уровня. Поэтому возникла потребность в разработке системы для лечения заболеваний сердца, которая бы обеспечивала врачей общей практики терапевтической квалификацией, сравнимой с квалификацией специалистов-кардиологов.

Одним из решений вышеуказанной задачи является создание системы для лечения заболеваний сердца, описанной Tokuhyou в 2000-507129, которая автоматически регулирует внутривенное введение применяемых при сердечно-сосудистых заболеваниях лекарственных препаратов. Систему, описанную Tokuhyou в 2000-507129, используют для автоматического управления внутривенным введением пациенту применяемых при сердечно-сосудистых заболеваниях лекарственных препаратов, например сосудорасширяющих средств, для стабилизации концентрации лекарственных препаратов в крови, например, во время анестезии.

Однако задачей системы, описанной Tokuhyou в 2000-507129, является регулирование концентрации лекарственных препаратов в крови или фармакокинетики лекарственных препаратов в организме пациентов, а не улучшение гемодинамических параметров или систем органов пациентов. Кроме того, указанную систему можно применять только для пациентов под анестезией. Поэтому такая система не решает вышеуказанные задачи.

С тех пор как в 1950-х годах Гайтон и др. разработали основную теорию равновесия кровообращения, использующую кривую минутного объема сердца и кривую венозного возврата, продолжаются исследования, направленные на применение этой теории для лечения заболеваний сердца (см. "Determination of cardiac output by equating venous return curves with cardiac response curves", Physiol. Rev. 35: 123-129, 1955).

Однако основная теория равновесия кровообращения Гайтона не учитывает перераспределение крови между малым и большим кругами кровообращения. Эта теория не может прогнозировать давление в левом предсердии (заклинивающее давление в легочной артерии), которое оказывает влияние на прогноз болезни, и не позволяет выбрать точное лечение.

Известно множество стандартных устройств, способных измерять минутный объем сердца, давление в левом предсердии, артериальное кровяное давление и частоту сердечных сокращений для обнаружения отклонений в гемодинамике. Однако не существует систем для диагностики внутренней функциональной структуры системы кровообращения посредством определения, связаны ли отклонения гемодинамических параметров с насосной функцией или с эффективным объемом циркулирующей крови (напряженным объемом крови).

Поскольку указанные стандартные устройства не позволяют диагностировать функциональную причину отклонений, на которые указывают анормальные результаты измерений гемодинамики, как описано выше, выбор метода лечения полностью зависит от опыта специалиста-кардиолога.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача изобретения

Учитывая вышеуказанные проблемы, задача настоящего изобретения состоит в создании системы для лечения заболеваний сердца, которая анализирует гемодинамику пациента, определяет функциональную причину отклонений, связанных с заболеваниями сердца, и автоматически вводит лекарственные препараты для лечения заболеваний сердца в соответствии с диагнозом.

Средства решения задачи

Изобретение согласно п.1 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, содержащей: устройство (2) ввода, обеспечивающее ввод значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и/или значения давления в правом предсердии пациента; первое вычислительное устройство (31) для вычисления значения насосной функции левой половины сердца или правой половины сердца на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, которые поступают с устройства ввода; первое сравнительное устройство (41) для сравнения вычисленных значений насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца с контрольными значениями насосной функции; и первое дозирующее устройство (51) для введения пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатами сравнения, полученными в первом сравнительном устройстве (41).

Изобретение согласно п.2 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой первое вычислительное устройство (31) для вычисления значения насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и/или значения давления в правом предсердии, вводимых с помощью устройства (2) ввода, использует уравнение 1 и/или уравнение 2.

Уравнение 1

(где А и В - константы).

Уравнение 2

(где С и D - константы).

Изобретение согласно п.3 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, дополнительно содержащей первое устройство (71) выбора контрольных значений для вычисления контрольного значения насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца в качестве контрольного значения насосной функции на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и/или контрольного значения давления в правом предсердии.

Изобретение согласно п.4 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой первое устройство (71) выбора контрольных значений для вычисления контрольного значения насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и/или контрольного значения давления в правом предсердии использует уравнение 3 и уравнение 4.

Уравнение 3

(где А и В - константы).

Уравнение 4

(где С и D - константы).

Изобретение согласно п.5 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, содержащей: устройство (2) ввода, обеспечивающее ввод значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии пациента; второе вычислительное устройство (32) для вычисления значения эффективного объема циркулирующей крови на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, которые поступают с устройства (2) ввода; второе сравнительное устройство (42) для сравнения значения эффективного объема циркулирующей крови, вычисленное вторым вычислительным устройством (32), с контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови; и второе дозирующее устройство (52) для введения пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатом сравнения, полученным во втором устройстве (42) сравнения.

Изобретение согласно п.6 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой второе вычислительное устройство (32) для вычисления значения эффективного объема циркулирующей крови на основании значения минутного объема сердца, значения давления в левом предсердии и значения давления в правом предсердии, вводимых с помощью устройства (2) ввода, использует уравнение 5.

Уравнение 5

(эффективный объем циркулирующей крови)=Е {(минутный объем сердца)+F(давление в правом предсердии)+G(давление в левом предсердии)}

(где Е, F и G - константы).

Изобретение согласно п.7 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, дополнительно содержащей второе устройство (72) выбора контрольных значений для вычисления контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и контрольного значения давления в правом предсердии.

Изобретение согласно п.8 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой второе устройство (72) выбора контрольных значений для вычисления контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и контрольного значения давления в правом предсердии использует уравнение 6.

Уравнение 6

(где Е, F и G - константы).

Изобретение согласно п.9 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, содержащей: устройство (2) ввода, обеспечивающее ввод значения минутного объема сердца, значения давления в правом предсердии и значения артериального кровяного давления пациента; третье вычислительное устройство (33) для вычисления значения сосудистого сопротивления на основании значения минутного объема сердца, значения давления в правом предсердии и значения артериального кровяного давления, которые поступают с устройства (2) ввода; третье сравнительное устройство (43) для сравнения значения сосудистого сопротивления, вычисленного третьим вычислительным устройством (33), с контрольным значением сосудистого сопротивления; третье дозирующее устройство (53) для введения пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатом сравнения, полученным в третьем сравнительном устройстве (43).

Изобретение согласно п.10 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой третье вычислительное устройство (33) для вычисления значения сосудистого сопротивления на основании значения минутного объема сердца, значения давления в правом предсердии и значения артериального кровяного давления, вводимых с помощью устройства (2) ввода, использует уравнение 7.

Уравнение 7

(где Н - константа).

Изобретение согласно п.11 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, дополнительно содержащей третье устройство (73) выбора контрольных значений для вычисления контрольного значения сосудистого сопротивления на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в правом предсердии и контрольного значения артериального кровяного давления.

Изобретение согласно п.12 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой третье устройство (73) выбора контрольных значений для вычисления контрольного значения сосудистого сопротивления на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения артериального кровяного давления и контрольного значения давления в правом предсердии использует уравнение 8.

Уравнение 8

(где Н - константа).

Изобретение согласно п.13 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, которая представляет собой комбинацию двух или трех систем по п.п.1, 5 и 9.

Изобретение согласно п.14 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, дополнительно содержащей дисплей (6) для непрерывного отображения всех значений, вычисленных вычислительными устройствами (31), (32) и (33) в хронологическом порядке.

Изобретение согласно п.15 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой значение минутного объема сердца измеряют при помощи катетера Свана-Ганца или рассчитывают на основании константы диастолического времени формы волны артериального кровяного давления.

Изобретение согласно п.16 формулы изобретения относится к системе для лечения заболеваний сердца, в которой значение давления в левом предсердии измеряют непосредственно при помощи катетера или непрерывно оценивают на основании значений диастолического давления в концевых легочных капиллярах или в легочной артерии, которые измеряют при помощи катетера Свана-Ганца.

Все вышеуказанные задачи решены при помощи настоящего изобретения.

Эффект изобретения

Согласно п.1 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца

вычисляет значение насосной функции левой или правой половины сердца на основании значений минутного объема сердца, давления в левом предсердии и/или давления в правом предсердии. Затем система для лечения заболеваний сердца сравнивает вычисленное значение насосной функции левой и/или правой половины сердца с контрольными значениями насосной функции и диагностирует отклонения насосной функции для введения лекарственных препаратов в соответствии с диагнозом.

Введение лекарственных препаратов в соответствии с результатами сравнения значения насосной функции левой или правой половины сердца с контрольными значениями насосной функции обеспечивает в процессе лечения пациента точную корректировку анормальной насосной функции до нормального состояния.

Согласно п.2 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует уравнение 1 и уравнение 2 для более точного и четкого вычисления значения насосной функции. Выбор констант А-D позволяет корректировать значения насосной функции, рассчитанные для разных пациентов.

Корректировка вычисленных значений насосной функции для каждого пациента позволяет более точно вычислять значения насосной функции для оптимального лечения каждого пациента.

Согласно п.3 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует контрольное значение минутного объема сердца, контрольное значение давления в левом предсердии и/или контрольное значение давления в правом предсердии для вычисления простым способом контрольных значений насосной функции, включая контрольное значение насосной функции левой половины сердца и/или контрольное значение насосной функции правой половины сердца.

Согласно п.4 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует уравнение 3 и уравнение 4 для более точного вычисления контрольных значений насосной функции.

Согласно п.5 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца вычисляет значение эффективного объема циркулирующей крови у пациента на основании минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии. Затем система для лечения заболеваний сердца сравнивает вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови с контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови для того, чтобы в соответствии с результатом сравнения ввести лекарственные препараты.

Введение лекарственных препаратов в соответствии с результатом сравнения вычисленного значения эффективного объема циркулирующей крови и контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови обеспечивает в процессе лечения пациента корректировку анормального эффективного объема циркулирующей крови до нормального состояния.

Согласно п.6 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует уравнение 5 для более точного и четкого расчета эффективного объема циркулирующей крови. Выбор констант Е-G позволяет корректировать значения эффективного объема циркулирующей крови, вычисленные для разных пациентов.

Корректировка вычисленных значений эффективного объема циркулирующей крови для каждого пациента позволяет более точно рассчитать эффективный объем циркулирующей крови для оптимального лечения каждого пациента.

Согласно п.7 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца простым способом вычисляет контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и контрольного значения давления в правом предсердии.

Согласно п.8 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует уравнение 6 для более точного вычисления контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови.

Согласно п.9 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца вычисляет значение сосудистого сопротивления на основании введенных значений минутного объема сердца, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления пациента и сравнивает вычисленное значение сосудистого сопротивления с контрольным значением сосудистого сопротивления для того, чтобы в соответствии с результатом сравнения ввести лекарственные препараты.

Введение лекарственных препаратов в соответствии с результатом сравнения вычисленного значения сосудистого сопротивления и контрольного значения сосудистого сопротивления обеспечивает точную корректировку анормального значения сосудистого сопротивления и его установление в нормальных пределах.

Согласно п.10 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует уравнение 7 для более точного и четкого вычисления значения сосудистого сопротивления. Константу Н в уравнении 7 используют для коррекции нелинейности сосудистого сопротивления. Выбор константы Н позволяет поддерживать нормальное функционирование системы даже в случае высокой нелинейности сосудистого сопротивления у субъекта.

Согласно п.11 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца простым способом вычисляет контрольное значение сосудистого сопротивления на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в правом предсердии и контрольного значения артериального кровяного давления.

Согласно п.12 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца использует уравнение 8 для более точного расчета контрольного значения сосудистого сопротивления.

Согласно п.13 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца вычисляет значение насосной функции левой и/или правой половины сердца, значение эффективного объема циркулирующей крови и значение сосудистого сопротивления на основании минутного объема сердца, давления в правом предсердии, давления в левом предсердии и артериального кровяного давления и сравнивает вычисленные значения с контрольными значениями для введения лекарственных препаратов в соответствии с результатами сравнения.

Это обеспечивает эффективное введение лекарственных препаратов с целью приведения анормальных насосной функции левой и/или правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления к нормальному состоянию.

Согласно п.14 формулы изобретения, система для лечения заболеваний сердца непрерывно отображает все значения насосной функции левой и/или правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления. Это позволяет отслеживать изменения состояния пациента во времени и обеспечивает надежность постановки диагноза. Система для лечения заболеваний сердца отображает также влияние введения лекарственных препаратов на состояние пациента.

Согласно п.15 и п.16 формулы изобретения, минутный объем сердца измеряют катетером Свана-Ганца или рассчитывают на основе константы диастолического времени формы волны артериального кровяного давления, при этом давление в левом предсердии измеряют непосредственно при помощи катетера или непрерывно оценивают на основании значений диастолического давления в концевых легочных капиллярах или в легочной артерии, которые измеряют катетером Свана-Ганца. Это обеспечивает высокую точность системы для лечения заболеваний сердца.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фиг.1 - блок-схема системы для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 - схематическое изображение сердца.

Фиг.3 - один из вариантов кривой минутного объема сердца в трехмерной системе координат минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии.

Фиг.4 - один из вариантов поверхности венозного возврата в трехмерной системе координат минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии.

Фиг.5 - один из вариантов кривой минутного объема сердца и поверхности венозного возврата в трехмерной системе координат минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии.

Фиг.6 - схема последовательности операций, иллюстрирующая применение системы для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

Фиг.7 - изменение значений артериального кровяного давления, давления в правом предсердии, давления в левом предсердии и минутного объема сердца при применении системы для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

Фиг.8 - изображает эффективный объем циркулирующей крови, насосную функцию левой половины сердца, насосную функцию правой половины сердца, сосудистое сопротивление и изменение дозы лекарственных препаратов, при этом горизонтальные линии у каждой кривой показывают контрольное значение насосной функции левой половины сердца, контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови и контрольное значение сосудистого сопротивления.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее приведено описание предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.1 показана блок-схема системы для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению. На фиг.2 представлено схематическое изображение сердца. Система (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению использует значения минутного объема сердца (cardiac output, СО), давления в левом предсердии (left atrial pressure, Pla) и давления в правом предсердии (right atrial pressure, Pra), показанные на фиг.2, а также значения артериального кровяного давления (arterial blood pressure, АР, не показано).

Систему (1) для лечения заболеваний сердца используют для определения функциональной причины отклонений в работе сердечно-сосудистой системы на основе гемодинамических отклонений, например уменьшения минутного объема сердца (нарушение периферического кровообращения), повышения давления в левом предсердии (закупорка легких) и повышения или понижения артериального давления, для введения соответствующих терапевтических агентов.

Система (1) для лечения заболеваний сердца содержит устройство (2) ввода,

вычислительное устройство (3), сравнительное устройство (4), дозирующее устройство (5), дисплей (6) и устройство (7) выбора контрольных значений.

Устройство (2) ввода обеспечивает ввод результатов измерения (числовых данных) гемодинамики пациента в вычислительное устройство (3) (описано далее). Устройство (2) ввода сконфигурировано для ввода результатов измерения артериального кровяного давления, минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии.

Устройство (2) ввода может иметь любую конфигурацию, обеспечивающую ввод числовых данных в вычислительное устройство (3). Устройство (2) ввода может представлять собой приспособление ввода, например клавиатуру, которое позволяет лицу, использующему систему (1) для лечения заболеваний сердца, вводить полученные результаты измерений, или измерительное приспособление, которое измеряет у пациента гемодинамику и вводит результаты измерения непосредственно в вычислительное устройство (3), однако может быть выполнено и в виде других приспособлений. Если система (1) для лечения заболеваний сердца постоянно подключена к пациенту для введения лекарственных препаратов, для диагностики отклонений, связанных с заболеваниями сердца, система (1) для лечения заболеваний сердца предпочтительно сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечивать непосредственный ввод результатов измерения гемодинамики пациента в вычислительное устройство (3).

Гемодинамические числовые данные (значения артериального кровяного давления и минутного объема сердца, а также значения давления в правом предсердии и давления в левом предсердии), вводимые посредством устройства (2) ввода, получают при помощи соответствующих стандартных измерительных приспособлений. Измерительное приспособление может представлять собой, в частности, катетер, введенный в периферическую артерию, например в лучевую артерию, для измерения артериального кровяного давления и катетер Свана-Ганца для измерения минутного объема сердца, давления в правом предсердии и давления в левом предсердии.

Система (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению непрерывно получает эти результаты измерений и использует их для непрерывной диагностики пациента. Однако, как известно, непрерывное измерение давления в левом предсердии и минутного объема сердца невозможно, в то время как артериальное кровяное давление и давление в правом предсердии можно измерять непрерывно.

Для непрерывной оценки давления в левом предсердии и получения непрерывной величины используют диастолическое давление в легочной артерии.

Известно, что существует линейная зависимость между давлением в левом предсердии и диастолическим давлением в легочной артерии. Давление в левом предсердии можно вычислить из диастолического давления в легочной артерии на основе корреляции, усредненной по множеству субъектов. Предпочтительно провести корректировку усредненной корреляции (линейной связи) между диастолическим давлением в легочной артерии и давлением в левом предсердии в соответствии с частотой сердечных сокращений, которая вызывает изменение корреляции.

Для оценки минутного объема сердца и получения непрерывной величины используют константу диастолического времени формы волны периферического артериального кровяного давления.

Минутный объем сердца можно вычислить, например, известным способом из константы диастолического времени формы волны периферического артериального кровяного давления.

Устройство (7) выбора контрольных значений вычисляет контрольные значения насосной функции (насосной функции левой и/или правой половины сердца), эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления. Сравнительные устройства с первого по третье (описаны далее) используют эти контрольные значения в качестве эталонных значений. После ввода контрольных значений минутного объема сердца, давления в левом предсердии, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления устройство (7) выбора контрольных значений автоматически вычисляет контрольные значения насосной функции (насосной функции левой и/или правой половины сердца), эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления. Пользователь также имеет возможность заранее ввести в соответствующие устройства сравнения указанные контрольные значения насосной функции (насосной функции левой и/или правой половины сердца), эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления.

Устройство (7) выбора контрольных значений содержит первое устройство (71) выбора контрольных значений, второе устройство (72) выбора контрольных значений и третье устройство (73) выбора контрольных значений. Устройства (71-73) выбора контрольных значений с первого по третье представляют собой процессоры, сконфигурированные для расчета выходных величин в соответствии с входными величинами.

Устройство (7) выбора контрольных значений может представлять собой одиночный процессор, который при выполнении вычислений выполняет функции устройств (71-73) выбора контрольных значений с первого по третье. В качестве альтернативы устройство (7) выбора контрольных значений может включать три процессора, при выполнении вычислений выполняющих функции, соответственно, устройств (71-73) выбора контрольных значений с первого по третье.

Первое устройство (71) выбора контрольных значений вычисляет контрольное значение насосной функции левой половины сердца на основании контрольных значений минутного объема сердца и давления в левом предсердии и/или вычисляет контрольное значение насосной функции правой половины сердца на основании контрольных значений минутного объема сердца и давления в правом предсердии.

Первое устройство (71) выбора контрольных значений может быть сконфигурировано для вычисления обоих или одного из вышеуказанных контрольных значений насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца.

При расчете контрольного значения насосной функции левой половины сердца первое устройство (71) выбора контрольных значений подставляет контрольные значения минутного объема сердца и давления в левом предсердии в представленное ниже уравнение 9 для вычисления контрольного значения насосной функции левой половины сердца.

В уравнении 9 пользователь предварительно задает константы А и В и может их выбирать для каждого пациента. Выбор этих величин для каждого пациента позволяет корректировать вычисленное значение насосной функции левой половины сердца.

Уравнение 9

(где А и В - константы).

Первое устройство (71) выбора контрольных значений вычисляет контрольное значение насосной функции правой половины сердца, используя нижеприведенное уравнение 10, способом аналогичным вышеописанному для контрольного значения насосной функции левой половины сердца. Контрольное значение насосной функции правой половины сердца вычисляют путем подстановки контрольного значения минутного объема сердца и контрольного значения давления в правом предсердии в уравнение 10.

В уравнении 10 пользователь предварительно задает константы С и D и может их выбирать для каждого пациента. Выбор этих величин для каждого пациента позволяет корректировать вычисленное значение насосной функции правой половины сердца.

Уравнение 10

(где С и D - константы).

Как указано выше, устройство (7) выбора контрольных значений содержит второе устройство (72) выбора контрольных значений.

Второе устройство (72) выбора контрольных значений вычисляет контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови на основании контрольного значения минутного объема сердца, контрольного значения давления в левом предсердии и контрольного значения давления в правом предсердии.

При расчете контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови второе устройство (72) выбора контрольных значений подставляет контрольные значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии в нижеприведенное уравнение 11 для вычисления контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови.

В уравнении 11 пользователь предварительно задает константы Е, F и G и может их выбирать для каждого пациента. Выбор этих величин для каждого пациента позволяет корректировать вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови.

Уравнение 11

(где Е, F и G - константы).

Как указано выше, устройство (7) выбора контрольных значений содержит третье устройство (73) выбора контрольных значений.

Третье устройство (73) выбора контрольных значений вычисляет контрольное значения сосудистого сопротивления на основании контрольных значений минутного объема сердца, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления.

При расчете контрольного значения сосудистого сопротивления третье устройство (73 выбора контрольных значений подставляет контрольные значения минутного объема сердца, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления в нижеприведенное уравнение 12 для вычисления контрольного значения сосудистого сопротивления. Константу Н в уравнении 12 используют для коррекции нелинейности сосудистого сопротивления. Выбор константы Н позволяет поддерживать нормальное функционирование системы даже в случае высокой нелинейности сосудистого сопротивления у субъекта.

Уравнение 12

(где Н - константа).

Пользователь вводит в устройство (7) выбора контрольных значений вышеуказанные контрольные значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления, чтобы определить требуемое состояние пациента.

Вычислительное устройство (3) проводит вычисления, используя значения гемодинамических параметров, поступающих с устройства (2) ввода. Вычислительное устройство (3) содержит первое вычислительное устройство (31), второе вычислительное устройство (32) и третье вычислительное устройство (33). Вычислительное устройство (3) может представлять собой одиночный процессор, который при выполнении вычислений выполняет функции вычислительных устройств (31-33) с первого по третье. В качестве альтернативы вычислительное устройство (3) может включать три процессора, которые при выполнении вычислений выполняют функции, соответственно, вычислительных устройств (31-33) с первого по третье.

Первое вычислительное устройство (31) вычисляет значение насосной функции левой половины сердца на основании значений минутного объема сердца и давления в левом предсердии, поступающих с устройства (2) ввода. В качестве альтернативы первое вычислительное устройство (31) вычисляет значение насосной функции правой половины сердца на основании значений минутного объема сердца и давления в правом предсердии, поступающих с устройства (2) ввода. Первое вычислительное устройство (31) может быть сконфигурировано для вычисления обоих или одного из указанных значений насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца.

При расчете значения насосной функции левой половины сердца первое вычислительное устройство (31) подставляет значения минутного объема сердца и давления в левом предсердии, поступающие с устройства (2) ввода, в нижеприведенное уравнение 13 для вычисления значения насосной функции левой половины сердца.

В уравнении 13 пользователь предварительно задает константы А и В и может их выбирать для каждого пациента. Выбор этих величин для каждого пациента позволяет корректировать вычисленное значение насосной функции левой половины сердца.

Уравнение 13

(где А и В - константы).

При использовании вышеуказанного уравнения его преобразуют в форму уравнения 14, показанного ниже, для вычисления значения насосной функции левой половины сердца на основании входных значений, поступающих с устройства (2) ввода. Применение преобразованного уравнения позволяет быстро выполнять арифметические вычисления.

Уравнение 14

(где А и В - константы).

Первое вычислительное устройство (31) вычисляет значение насосной функции правой половины сердца, используя нижеприведенное уравнение 15, способом, аналогичным описанному выше для расчета значения насосной функции левой половины сердца. Значение насосной функции правой половины сердца вычисляют путем подстановки значений минутного объема сердца и давления в правом предсердии в уравнение 15.

Первое вычислительное устройство (31) использует уравнение 16, полученное преобразованием уравнения 15, для вычисления значения насосной функции правой половины сердца на основании значений, поступающих с устройства (2) ввода.

В уравнениях 15 и 16 пользователь предварительно задает константы С и D и может их выбирать для каждого пациента. Выбор этих величин для каждого пациента позволяет корректировать вычисленное значение насосной функции правой половины сердца.

Уравнение 15

(где С и D - константы).

Уравнение 16

(где С и D - константы).

Поскольку первое вычислительное устройство (31) вычисляет значение насосной функции левой половины сердца и значение насосной функции правой половины сердца, используя значение минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии, можно графически представить насосную функцию левой половины сердца и насосную функцию правой половины сердца в виде зависимости от минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии, откладывая их по трем осям, как показано на фиг.3.

При откладывании значений минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии по трем осям трехмерной системы координат изменение минутного объема сердца представлено в форме кривой минутного объема сердца в указанной трехмерной системе координат. Кривая минутного объема сердца наглядно представляет объединенную насосную функцию левой и правой половины сердца, оказывая существенную помощь в диагностике состояния пациента.

На фиг.3 показаны кривая (а) минутного объема сердца для нормального сердца и кривая (b) минутного объема сердца с нарушенными функциями. Из кривых (а) и (b) видно уменьшение объединенной насосной функции левой половины сердца и правой половины сердца для сердца с нарушенными функциями. Представление нормальной кривой минутного объема сердца и кривой минутного объема сердца, построенной на основании результатов измерений, на одном графике помогает установить диагноз.

Вычислительное устройство (3) содержит второе вычислительное устройство (32). Второе вычислительное устройство (32) вычисляет значение эффективного объема циркулирующей крови на основании значений минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии.

При расчете значения эффективного объема циркулирующей крови второе вычислительное устройство (32) подставляет значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии, поступающие с устройства (2) ввода, в нижеприведенное уравнение 17 для вычисления значения эффективного объема циркулирующей крови.

В уравнении 17 пользователь предварительно задает константы Е, F и G и может их выбирать для каждого пациента. Выбор этих величин для каждого пациента позволяет корректировать вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови.

Уравнение 17

(где Е, F и G - константы).

При использовании уравнения 17 его преобразуют в форму уравнения 18, показанного ниже, для вычисления значения эффективного объема циркулирующей крови на основании входных значений, поступающих с устройства (2) ввода. Применение преобразованного уравнения позволяет быстро выполнять арифметические вычисления.

Уравнение 18

(где Е, F и G - константы).

Значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии, используемые для вычислений вторым вычислительным устройством (32), можно отложить на трех осях трехмерной системы координат. При этом три переменные - минутный объем сердца, давление в левом предсердии и давление в правом предсердии - образуют плоскость (поверхность венозного возврата), как показано на фиг.4.

Поверхность венозного возврата определена тремя переменными (минутным объемом сердца, давлением в левом предсердии и давлением в правом предсердии) и константами Е, F и G. Угол наклона поверхности можно считать постоянным для различных пациентов или для одного пациента. Возможна также коррекция угла наклона поверхности для конкретной группы пациентов.

Высота поверхности венозного возврата определена вычисленным значением эффективного объема циркулирующей крови, при этом угол наклона поверхности считают постоянным.

Откладывая значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии по трем осям трехмерных координат, получают отображение эффективного объема циркулирующей крови на поверхности венозного возврата. Такая визуализация эффективного объема циркулирующей крови оказывает существенную помощь в диагностике состояния пациента.

На фиг.4 показана поверхность (с) венозного возврата нормального субъекта и поверхность (d) венозного возврата пациента с застойной сердечной недостаточностью, при которой эффективный объем циркулирующей крови увеличен. Поверхность (d) венозного возврата сдвинута вверх относительно поверхности (с) венозного возврата. Представление нормальной венозной поверхности и венозной поверхности, построенной на основании результатов измерений, на одном графике помогает поставить диагноз.

Вычислительное устройство (3) содержит третье вычислительное устройство (33).

Третье вычислительное устройство (33) вычисляет значение сосудистого сопротивления на основании значений минутного объема сердца, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления.

При расчете величины сосудистого сопротивления третье вычислительное устройство (33) подставляет значения минутного объема сердца, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления, поступающие с устройства (2) ввода, в нижеприведенное уравнение 19 для вычисления значения сосудистого сопротивления.

Константу Н в уравнении 19 используют для коррекции нелинейности сосудистого сопротивления. Выбор константы Н помогает поддерживать нормальное функционирование системы даже в случае высокой нелинейности сосудистого сопротивления у субъекта.

Уравнение 19

(где Н - константа).

На фиг.5 показан один из вариантов одновременного представления кривой (е) минутного объема сердца и поверхности (f) венозного возврата в трехмерной системе координат с тремя осями, по которым отложены значения, соответственно, минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии.

Точка пересечения кривой (е) минутного объема сердца с поверхностью (f) венозного возврата на фиг.5 дает значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии у конкретного субъекта.

Если значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии являются анормальными и нуждаются в корректировке до приведения к конкретному контрольному значению, в трехмерной системе координат определяют контрольную точку, соответствующую указанному контрольному значению. До тех пор, пока контрольная точка не совпадет с точкой пересечения кривой (е) минутного объема сердца и поверхностью (f) венозного возврата, насосные функции левой половины сердца и правой половины сердца, представленные кривой (е) минутного объема сердца, и эффективный объем циркулирующей крови, представленный поверхностью венозного возврата, регулируют путем введения субъекту лекарственного препарата. Это позволяет привести значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии к нормальным контрольным значениям.

Сравнительное устройство (4) сравнивает значения, вычисленные вычислительным устройством (3), и контрольные значения насосной функции (насосной функции левой половины сердца и/или правой половины сердца), эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления, вычисленные устройством (7) выбора контрольных значений. Сравнительное устройство (4) содержит первое сравнительное устройство (41), второе сравнительное устройство (42) и третье сравнительное устройство (43).

Первое сравнительное устройство (41) сравнивает значение насосной функции левой половины сердца и/или насосной функции правой половины сердца, вычисленные первым вычислительным устройством (31), с контрольным значением насосной функции левой половины сердца и/или контрольным значением насосной функции правой половины сердца, вычисленные первым устройством (71) выбора контрольных значений. Более конкретно, после того как первое вычислительное устройство (31) вычисляет значение насосной функции левой половины сердца, первое сравнительное устройство (41) сравнивает вычисленное значение насосной функции левой половины сердца и контрольное значение насосной функции левой половины сердца, вычисленное первым устройством (71) выбора контрольных значений, а затем посылает в дозирующее устройство (5) сигнал, показывающий результат сравнения.

В результате сравнения первое сравнительное устройство (41) определяет, что вычисленное значение насосной функции левой половины сердца больше, равно или меньше контрольного значения насосной функции левой половины сердца. В соответствии с этим результатом сравнения первое сравнительное устройство (41) посылает в дозирующее устройство (первое дозирующее устройство (51)), описанное далее, сигнал, показывающий, что вычисленное значение насосной функции левой половины сердца больше (сигнал "больше"), равно (сигнал "равно") или меньше (сигнал "меньше") контрольного значения насосной функции левой половины сердца. Кроме одного из сигналов "больше", "равно" и "меньше", первое сравнительное устройство (41) может посылать в дозирующее устройство сигнал, показывающий количественную разность между вычисленным значением насосной функции левой половины сердца и контрольным значением насосной функции левой половины сердца.

Контрольное значение насосной функции левой половины сердца может быть установлено пользователем в качестве значения, присваиваемого по умолчанию, как описано выше. Выше описан пример для насосной функции левой половины сердца, однако значение насосной функции правой половины сердца можно установить аналогично значению насосной функции левой половины сердца. Можно использовать значение насосной функции левой половины сердца или правой половины сердца, поскольку они могут демонстрировать идентичное изменение (поведение).

Второе сравнительное устройство (42) сравнивает значение эффективного объема циркулирующей крови, вычисленное вторым вычислительным устройством (32), и контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови, вычисленное вторым устройством (72) выбора контрольных значений. Более конкретно, после того как второе вычислительное устройство (32) вычисляет значение эффективного объема циркулирующей крови, второе сравнительное устройство (42) сравнивает вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови и контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови, вычисленное вторым устройством (72) выбора контрольных значений, а затем посылает в дозирующее устройство (5) сигнал, показывающий результат сравнения.

В результате сравнения второе сравнительное устройство (42) определяет, что вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови больше, равно или меньше контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови. В соответствии с этим результатом сравнения второе сравнительное устройство (42) посылает в дозирующее устройство (второе дозирующее устройство (52)), описанное далее, сигнал, показывающий, что вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови больше (сигнал "больше"), равно (сигнал "равно") или меньше (сигнал "меньше") контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови. Кроме одного из сигналов "больше", "равно" и "меньше", второе сравнительное устройство (42) может посылать в дозирующее устройство сигнал, показывающий количественную разность между вычисленным значением эффективного объема циркулирующей крови и контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови.

Контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови может быть установлено пользователем в качестве значения, присваиваемого по умолчанию, как описано выше.

Третье сравнительное устройство (43) сравнивает значение сосудистого сопротивления, вычисленное третьим вычислительным устройством (33), и контрольное значение сосудистого сопротивления, вычисленное третьим устройством (73) выбора контрольных значений. Более конкретно, после того как третье вычислительное устройство (33) вычисляет значение сосудистого сопротивления, третье сравнительное устройство (43) сравнивает вычисленное значение сосудистого сопротивления и контрольное значение сосудистого сопротивления, вычисленное третьим устройством (73) выбора контрольных значений, а затем посылает в дозирующее устройство (5) сигнал, показывающий результат сравнения.

В результате сравнения третье сравнительное устройство (43) определяет, что вычисленное значение сосудистого сопротивления больше, равно или меньше контрольного значения сосудистого сопротивления. В соответствии с этим результатом сравнения третье сравнительное устройство (43) посылает в дозирующее устройство (третье дозирующее устройство (53)), описанное далее, сигнал, показывающий, что вычисленное значение сосудистого сопротивления больше (сигнал "больше"), равно (сигнал "равно") или меньше (сигнал "меньше") контрольного значения сосудистого сопротивления. Кроме одного из сигналов "больше", "равно" и "меньше", третье сравнительное устройство (43) может посылать в дозирующее устройство сигнал, показывающий количественную разность между вычисленным значением сосудистого сопротивления и контрольным значением сосудистого сопротивления.

Контрольное значение сосудистого сопротивления может быть установлено пользователем в качестве значения, присваиваемого по умолчанию, как описано выше.

Дозирующее устройство (5) получает результаты сравнения от сравнительного устройства (4), чтобы начать и/или прекратить введение пациенту лекарственных препаратов в соответствии с результатами сравнения.

Дозирующее устройство (5) содержит первое дозирующее устройство (51), второе дозирующее устройство (52) и третье дозирующее устройство (53). Дозирующие устройства (51-53) с первого по третье сконфигурированы для введения пациенту лекарственных препаратов, как описано далее, и для управления введением указанных препаратов (установления дозы вводимых препаратов) пациенту при помощи сигналов, посылаемых сравнительным устройством (4) в соответствии с результатами сравнения.

Дозирующее устройство (5) может представлять собой, например, катетер многопросветного типа для одновременной инфузии нескольких препаратов, соединенный с несколькими автоматическими инфузионными насосами. Для внутривенного введения лекарственных препаратов катетер вводят в вену пациента.

Первое дозирующее устройство (51) вводит конкретный лекарственный препарат в организм пациента в соответствии с сигналом, показывающим результаты сравнения и посылаемым первым сравнительным устройством (41).

В соответствии с сигналом, показывающим результаты сравнения, посылаемым первым сравнительным устройством (41), первое дозирующее устройство (51) начинает введение лекарственного препарата в случае обнаружения анормальности насосной функции.

Например, первое дозирующее устройство (51) получает от первого сравнительного устройства (41) сигнал "меньше", посылаемый, если вычисленное значение насосной функции левой половины сердца меньше, чем контрольное значение насосной функции. Поскольку этот сигнал указывает на анормальность насосной функции, первое дозирующее устройство (51) начинает введение лекарственного препарата, чтобы откорректировать насосную функцию. В этом случае вводят инотропный агент, в частности добутамин или допамин.

В другом случае первое дозирующее устройство (51) получает от первого сравнительного устройства (41) сигнал "равно", посылаемый, если вычисленное значение насосной функции левой половины сердца равно контрольному значению насосной функции. Поскольку такой сигнал указывает на нормальную насосную функцию, первое дозирующее устройство (51) не увеличивает дозу лекарственного препарата, не вводит препарат или прекращает введение препарата.

В третьем случае первое дозирующее устройство (51) получает от первого сравнительного устройства (41) сигнал "больше", посылаемый, если вычисленное значение насосной функции левой половины сердца больше, чем контрольное значение насосной функции. Поскольку этот сигнал указывает, что насосная функция лучше, чем контрольная, первое дозирующее устройство (51) снижает дозу инотропного агента, не вводит инотропный агент или прекращает введение инотропного агента.

Доза лекарственных препаратов, вводимая первым дозирующим устройством (51), специально не ограничена, но первоначально для пациента определяют соответствующую дозу. Возможно варьирование дозы на основании разности между вычисленным значением насосной функции и контрольным значением насосной функции, которые сравнивает первое сравнительное устройство (41). Хотя в вышеприведенном описании первым дозирующим устройством (51) управляют сигналами, получаемыми путем разделения вычисленных значений насосной функции на три уровня в зависимости от того больше, равно или меньше вычисленное значение насосной функции, чем контрольное значение насосной функции, также возможно разделять вычисленные значения насосной функции на множество уровней в зависимости от отклонения от контрольного значения насосной функции, а затем варьировать дозу лекарственных препаратов. Варьирование дозы в соответствии с множеством уровней обеспечивает высокоточное введение лекарственных препаратов.

Второе дозирующее устройство (52) вводит конкретный лекарственный препарат в организм пациента в соответствии с сигналом, показывающим результаты сравнения и посылаемым вторым сравнительным устройством (42).

В соответствии с сигналом, показывающим результаты сравнения, посылаемым вторым сравнительным устройством (42), второе дозирующее устройство (52) начинает введение лекарственного препарата в случае обнаружения анормальности эффективного объема циркулирующей крови.

Например, второе дозирующее устройство (52) получает от второго сравнительного устройства (42) сигнал "больше", посылаемый, если вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови больше, чем контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови. Поскольку такой сигнал указывает на анормальный эффективный объем циркулирующей крови, второе дозирующее устройство (52) начинает введение лекарственного препарата для уменьшения эффективного объема циркулирующей крови. В этом случае вводят мочегонное средство, в частности фуросемид.

В другом случае второе дозирующее устройство (52) получает от второго сравнительного устройства (42) сигнал "равно", посылаемый, если вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови равно контрольному значению эффективного объема циркулирующей крови. Поскольку такой сигнал указывает на нормальный эффективный объем циркулирующей крови, второе дозирующее устройство (52) не вводит лекарственный препарат или прекращает введение лекарственного препарата.

В третьем случае второе дозирующее устройство (52) получает от второго сравнительного устройства (42) сигнал "меньше", посылаемый, если вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови меньше, чем контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови. Поскольку такой сигнал указывает на анормальный эффективный объем циркулирующей крови, второе дозирующее устройство (52) начинает введение лекарственного препарата для увеличения эффективного объема циркулирующей крови. В этом случае производят инфузию препарата, увеличивающего эффективный объем циркулирующей крови, например низкомолекулярного декстрана или альбумина.

Доза лекарственных препаратов, вводимая вторым дозирующим устройством (52), специально не ограничена, но первоначально для пациента определяют соответствующую дозу, как описано для первого дозирующего устройства (51). Возможно варьирование дозы на основании разности между вычисленным значением эффективного объема циркулирующей крови и контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови, которые сравнивает второе сравнительное устройство (42). Более конкретно, вычисленные значения эффективного объема циркулирующей крови разделяют на несколько уровней в соответствии с отклонением от контрольного значения эффективного объема циркулирующей крови, а затем варьируют дозу лекарственных препаратов в зависимости от этих уровней. Варьирование дозы в соответствии с множеством уровней обеспечивает высокоточное введение лекарственных препаратов.

Третье дозирующее устройство (53) вводит конкретный лекарственный препарат в организм пациента в соответствии с сигналом, показывающим результаты сравнения и посылаемым третьим сравнительным устройством (43).

В соответствии с сигналом, показывающим результаты сравнения и посылаемым третьим сравнительным устройством (43), третье дозирующее устройство (53) начинает введение лекарственного препарата в случае обнаружения аномального сосудистого сопротивления.

Например, третье дозирующее устройство (53) получает от третьего сравнительного устройства (43) сигнал "больше", посылаемый, если вычисленное значение сосудистого сопротивления больше, чем контрольное значение сосудистого сопротивления. Поскольку такой сигнал указывает на анормальное сосудистое сопротивление, третье дозирующее устройство (53) начинает введение препарата для уменьшения сосудистого сопротивления. В этом случае вводят сосудорасширяющее средство, например нитропруссид, нитроглицерин и фентоламин. Если уже вводили сосудосуживающее средство, например норепинефрин, то дозу сосудосуживающего средства уменьшают.

В другом случае третье дозирующее устройство (53) получает от третьего сравнительного устройства (43) сигнал "равно", посылаемый, если вычисленное значение сосудистого сопротивления равно контрольному значению сосудистого сопротивления. Поскольку такой сигнал указывает на нормальное сосудистое сопротивление, третье дозирующее устройство (53) не вводит лекарственный препарат или прекращает введение лекарственного препарата.

В третьем случае третье дозирующее устройство (53) получает от третьего сравнительного устройства (43) сигнал "меньше", посылаемый, если вычисленное значение сосудистого сопротивления меньше, чем контрольное значение сосудистого сопротивления. Поскольку такой сигнал указывает на анормальное сосудистое сопротивление, третье дозирующее устройство (53) начинает введение лекарственного препарата для увеличения сосудистого сопротивления. В этом случае вводят сосудосуживающее средство, например норепинефрин. Если уже вводили сосудорасширяющее средство, например нитропруссид, нитроглицерин и фентоламин, то дозу сосудосуживающего средства уменьшают.

Доза лекарственных препаратов, вводимая третьим дозирующим устройством (53), специально не ограничена, но первоначально для пациента определяют соответствующую дозу, как описано для первого дозирующего устройства (51). Возможно варьирование дозы на основании разности между вычисленным значением сосудистого сопротивления и контрольным значением сосудистого сопротивления, которые сравнивает третье сравнительное устройство (43). Более конкретно, вычисленные значения сосудистого сопротивления разделяют на множество уровней в соответствии с отклонением от контрольного значения сосудистого сопротивления, а затем варьируют дозу лекарственных препаратов в зависимости от этих уровней. Варьирование дозы в соответствии с множеством уровней обеспечивает высокоточное введение лекарственных препаратов.

Для регулирования текущих значений насосной функции, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления дозирующие устройства (51-53) с первого по третье могут быть сконфигурированы для применения управления с временным критерием для достижения контрольных значений насосной функции, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления, определяемых устройствами сравнения (41-43) с первого по третье. Для такого управления предпочтительно используют пропорционально-интегральное (Proportional Integral, PI) регулирование или пропорционально-интегрально-дифференциальное (Proportional Integral Differential, PID) регулирование, хотя можно применять и другие принципы управления.

PI-регулирование и PID-регулирование доз лекарственных препаратов обеспечивают высокоточное введение лекарственных препаратов.

Для пациентов с аллергической реакцией на лекарственные препараты для регулирования дозы препаратов применяют адаптивное управление.

Дисплей (6) является выходным устройством, которое отображает входные значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления, вводимые с помощью устройства (2) ввода, а также вычисленные значения, получаемые с помощью вышеописанных вычислительных устройств (31-33) с первого по третье.

Дисплей (6) отображает вычисленные значения насосной функции, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления, вычисляемые соответствующими вычислительными устройствами (31-33), предпочтительно в форме графика непрерывного временного ряда, поскольку все вычислительные устройства (31-33) непрерывно выдают вычисленные значения на основании входных значений, полученных в результате вышеописанных непрерывных измерений параметров состояния пациента с помощью системы (1) для лечения заболеваний сердца.

График непрерывного временного ряда визуализирует изменения временного ряда и делает эти изменения легко заметными.

Дисплей (6) предпочтительно сконфигурирован для отображения дозы лекарственных препаратов, вводимых дозирующими устройствами (51-53) с первого по третье. Дополнительное отображение дозы лекарственного препарата фактически позволяет пользователю видеть изменение (переходный процесс) насосной функции, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления пациента одновременно с дозой лекарственных препаратов.

Конструкция системы (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению описана выше.

Далее приведено описание функционирования системы (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

На фиг.6 показана схема последовательности операций, иллюстрирующая применение системы для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

Хотя для практического применения системы (1) для лечения заболеваний сердца необходимо предварительно задать константы А-Н, описание этих констант здесь опущено. Контрольные значения минутного объема сердца, давления в правом предсердии, давления в левом предсердии и артериального кровяного давления, используемые устройствами (73) выбора контрольных значений с первого по третье, пользователь устанавливает на конкретном уровне, как показано в следующем примере.

Во-первых, пользователь вводит контрольные значения минутного объема сердца, давления в правом предсердии, давления в левом предсердии и артериального кровяного давления, соответствующие требуемому состоянию пациента.

На основании контрольных значений минутного объема сердца, давления в правом предсердии, давления в левом предсердии и артериального кровяного давления устройство (7) выбора контрольных значений вычисляет контрольные значения насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления.

Более конкретно, когда в первое устройство (71) выбора контрольных значений поступают контрольное значение минутного объема сердца и контрольное значение давления в левом предсердии, указанное устройство вычисляет контрольное значение насосной функции левой половины сердца. Кроме того, когда в первое устройство (71) выбора контрольных значений поступают контрольное значение минутного объема сердца и контрольное значение давления в правом предсердии, указанное устройство вычисляет контрольное значение насосной функции правой половины сердца (S01).

Когда во второе устройство (72) выбора контрольных значений поступают контрольное значение минутного объема сердца, контрольное значение давления в левом предсердии и контрольное значение давления в правом предсердии, указанное устройство вычисляет контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови (S02).

Когда в третье устройство (73) выбора контрольных значений поступают контрольное значение минутного объема сердца, контрольное значение давления в правом предсердии и контрольное значение артериального кровяного давления, указанное устройство вычисляет контрольное значение сосудистого сопротивления (S03).

После вычисления устройством (7) выбора контрольных значений соответствующих контрольных значений насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления эти контрольные значения поступают на дисплей (6), который соответственно отображает их в форме графика непрерывного временного ряда (см. приведенное далее описание S05).

Затем измеряют артериальное кровяное давление, минутный объем сердца, давление в правом предсердии и давление в левом предсердии пациента (S1). Для проведения этих измерений пациенту вводят катетер Свана-Ганца, хотя можно использовать и другие устройства.

С помощью устройства (2) ввода измеренные значения артериального кровяного давления, минутного объема сердца, давления в правом предсердии и давления в левом предсердии вводят в вычислительное устройство (3).

После введения этих результатов измерения с помощью устройства (2) ввода вычислительное устройство (3) вычисляет значения насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления. Более конкретно, когда значение минутного объема сердца и значение давления в левом предсердии поступают в первое вычислительное устройство, оно вычисляет значение насосной функции левой половины сердца. Кроме того, когда в первое вычислительное устройство (31) поступают значение минутного объема сердца и значение давления в правом предсердии, указанное устройство вычисляет значение насосной функции правой половины сердца (S2).

Когда во второе вычислительное устройство (32) поступают значение минутного объема сердца, значение давления в левом предсердии и значение давления в правом предсердии, указанное устройство вычисляет значение эффективного объема циркулирующей крови (S3).

Когда в третье вычислительное устройство (33) поступают значение минутного объема сердца, значение давления в правом предсердии и значение артериального кровяного давления, указанное устройство вычисляет значение сосудистого сопротивления (S4).

На основании каждого результата измерения минутного объема сердца, давления в левом предсердии, давления в правом предсердии и артериального кровяного давления вычислительные устройства (31-33) с первого по третье вычисляют, соответственно, значения насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления.

После того как вычислительное устройство (3) вычисляет соответствующие значения насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления, эти вычисленные значения поступают на дисплей (6), который соответственно отображает их в форме графика непрерывного временного ряда (см. приведенное далее описание S5).

Затем значение насосной функции левой половины сердца, вычисленное первым вычислительным устройством (31), поступает в первое сравнительное устройство (41). С другой стороны, первое сравнительное устройство (41) получает контрольное значение насосной функции левой половины сердца, вычисленное первым средством (71) выбора контрольных значений. Первое сравнительное устройство (41) сравнивает значение насосной функции левой половины сердца (или значение насосной функции правой половины сердца) с контрольным значением насосной функции левой половины сердца (или с контрольным значением насосной функции правой половины сердца) (S6).

Первое сравнительное устройство (41) посылает в первое дозирующее устройство (51) результаты сравнения вычисленного значения насосной функции левой половины сердца с контрольным значением насосной функции левой половины сердца.

Значение эффективного объема циркулирующей крови, вычисленное вторым вычислительным устройством (32), поступает во второе сравнительное устройство (42). С другой стороны, второе сравнительное устройство (42) получает контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови, вычисленное вторым устройством (72) выбора контрольных значений. Второе сравнительное устройство (42) сравнивает значение эффективного объема циркулирующей крови с контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови (S7).

Второе сравнительное устройство (42) посылает во второе дозирующее устройство (52) результаты сравнения вычисленного значения эффективного объема циркулирующей крови с контрольным значением эффективного объема циркулирующей крови.

Значение сосудистого сопротивления, вычисленное третьим вычислительным устройством (33), поступает в третье сравнительное устройство (43). С другой стороны, третье сравнительное устройство (43) получает контрольное значение сосудистого сопротивления, вычисленное третьим устройством (73) выбора контрольных значений. Третье сравнительное устройство (43) сравнивает значение сосудистого сопротивления с контрольным значением сосудистого сопротивления (S8).

Третье сравнительное устройство (43) посылает в третье дозирующее устройство (53) результаты сравнения вычисленного значения сосудистого сопротивления с контрольным значением сосудистого сопротивления.

Первое дозирующее устройство (51) получает результат сравнения, полученный в первом сравнительном устройстве (41), а затем вводит лекарственные препараты в соответствии с этим результатом сравнения (S9).

Если результат сравнения, полученный от первого сравнительного устройства (41), показывает, что первое дозирующее устройство (51) должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение насосной функции меньше, чем контрольное значение насосной функции), первое дозирующее устройство (51) вводит пациенту инотропный агент для увеличения значения насосной функции.

Если результат сравнения, полученный от первого сравнительного устройства (41), показывает, что первое дозирующее устройство (51) должно прекратить введение лекарственного препарата или не должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение насосной функции равно контрольному значению насосной функции), первое дозирующее устройство (51) прекращает введение лекарственного препарата или не начинает вводить лекарственный препарат.

Если результат сравнения, полученный от первого сравнительного устройства (41), показывает, что первое дозирующее устройство (51) не должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение насосной функции больше, чем контрольное значение насосной функции), первое дозирующее устройство (51) уменьшает дозу инотропного агента, прекращает введение инотропного агента или не начинает вводить инотропный агент.

Второе дозирующее устройство (52) получает результат сравнения, полученный во втором сравнительном устройстве (42), а затем вводит лекарственные препараты в соответствии с этим результатом сравнения (S10).

Если результат сравнения, полученный от второго сравнительного устройства (42), показывает, что второе дозирующее устройство (52) должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови меньше, чем контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови), второе дозирующее устройство (52) проводит пациенту соответствующую инфузию лекарственных препаратов, например низкомолекулярного декстрина или альбумина, для увеличения эффективного объема циркулирующей крови.

Если результат сравнения, полученный от второго сравнительного устройства (42), показывает, что второе дозирующее устройство (52) должно прекратить введение лекарственного препарата или не должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови равно контрольному значению эффективного объема циркулирующей крови), второе дозирующее устройство (52) прекращает введение лекарственного препарата или не начинает вводить лекарственный препарат.

Если результат сравнения, полученный от второго сравнительного устройства (42), показывает, что второе дозирующее устройство (52) должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение эффективного объема циркулирующей крови больше, чем контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови), второе дозирующее устройство (52) вводит пациенту мочегонное средство для уменьшения эффективного объема циркулирующей крови.

Третье дозирующее устройство (53) получает результат сравнения, полученный в третьем сравнительном устройстве (43), а затем вводит лекарственные препараты в соответствии с этим результатом сравнения (S11).

Если результат сравнения, полученный от третьего сравнительного устройства (43), показывает, что третье дозирующее устройство (53) должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение сосудистого сопротивления меньше, чем контрольное значение сосудистого сопротивления), третье дозирующее устройство (53) вводит пациенту сосудосуживающее средство для увеличения сосудистого сопротивления.

Если результат сравнения, полученный от третьего сравнительного устройства (43), показывает, что третье дозирующее устройство (53) должно прекратить введение лекарственного препарата или не должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение сосудистого сопротивления равно контрольному значению сосудистого сопротивления), третье дозирующее устройство (53) прекращает введение лекарственного препарата или не начинает вводить лекарственный препарат.

Если результат сравнения, полученный от третьего сравнительного устройства (43), показывает, что третье дозирующее устройство (53) должно вводить лекарственный препарат (в том случае, если вычисленное значение сосудистого сопротивления больше, чем контрольное значение сосудистого сопротивления), третье дозирующее устройство (53) вводит пациенту сосудорасширяющее средство для уменьшения сосудистого сопротивления.

Как описано выше, в дозирующих устройствах (51-53) с первого по третье можно использовать многоуровневое управление дозами или управление дозами в режиме реального времени (PI-регулирование, РID-регулирование и т.п.).

Для пациентов с аллергической реакцией на лекарственные препараты дозирующие устройства (51-53) с первого по третье могут применять адаптивное управление дозой.

Дисплей (6) отображает временную последовательность значений насосной функции (значений насосной функции левой половины сердца и значений насосной функции правой половины сердца), значений эффективного объема циркулирующей крови и значений сосудистого сопротивления, каждое из которых вычисляют вычислительные устройства (31-33) с первого по третье; контрольные значения насосной функции (насосной функции левой половины сердца и насосной функции правой половины сердца), эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления, каждое из которых вычисляют устройства (71-73) выбора контрольных значений с первого по третье; и дозу лекарственных препаратов, вводимых согласно указанным вычисленным значениям (S12).

Отображение указанных вычисленных значений, контрольных значений и дозы лекарственных препаратов дисплеем (6) позволяет пользователю системы (1) для лечения заболеваний сердца проводить диагностику состояния пациента в режиме реального времени.

ПРИМЕР 1

Ниже представлены результаты испытаний системы (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

В этом примере определяли точность уравнений (вышеописанных уравнений 13-19), применяемых системой (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

Для проверки эффективности указанных уравнений использовали семь собак.

Вначале были проверены константы А и В в уравнениях 13 и 14. Эти константы А и В использовали при вычислении насосной функции левой половины сердца собак.

Как показано в приведенной ниже таблице 1, константы А и В для собак можно определить как А=2,03 и В=0,80.

Таблица 1
Собака	Насосная функция левой половины сердца	А	В	Коэффициент смешанной корреляции	Среднеквадратическая погрешность оценки
1	58,1	1,27	0,61	0,98	4,3
2	24,4	2,03	2,71	0,95	3,6
3	108,4	0,00	0,67	0,95	5,6
4	66,7	2,08	0,08	0,98	5,9
5	105,6	2,30	-0,02	0,99	5,0
6	73,5	2,21	0,59	0,99	2,5
7	42,0	4,32	2,30	0,98	4,7
Среднее значение	68,4	2,03	0,80	0,97	4,5
Среднеквадратическое отклонение	30,9	1,29	1,25		1,2

Затем были проверены константы С и D в уравнениях 15 и 16. Эти константы С и D использовали для вычисления насосной функции правой половины сердца собак.

Как показано в приведенной ниже таблице 2, константы С и D для собак можно определить как С=1,0 и D=0,88.

Константы С и D получены линейной регрессией результатов измерений, приведенных в таблице 2, и являются модификацией для практического применения.

Таблица 2
Собака	Насосная функция правой половины сердца	С	D	Коэффициент смешанной корреляции	Среднеквадратическая погрешность оценки
1	46,7	2,12	2,34	0,98	4,7
2	33,9	1,50	2,50	0,96	3,3
3	64,1	2,10	2,10	0,90	8,2
4	112,7	1,39	0,19	0,98	5,5
5	101,8	1,39	0,92	0,99	4,6
6	80,6	3,07	1,59	0,99	2,8
7	37,1	3,33	3,69	0,94	6,8
Среднее значение	68,1	2,13	1,90	0,96	5,1
Среднеквадратическое отклонение	31,3	0,80	1,14		1,9

Далее были проверены константы Е, F и G в уравнениях 17 и 18. Эти константы Е, F и G использовали для вычисления эффективного объема циркулирующей крови собак.

Как показано в приведенной ниже таблице 3, константы Е, F и G для собак можно определить как Е=0,129, F=19,61 и G=3,49.

Таблица 3
Собака	Е	F	G	Коэффициент смешанной корреляции	Среднеквадратическая погрешность оценки
1	0,154	19,77	3,83	0,99	1,9
2	0,232	23,30	3,39	0,92	7,4
3	0,097	20,99	4,04	0,97	3,7
4	0,088	17,60	2,92	0,99	1,3
5	0,092	16,17	3,46	0,92	6,5
6	0,107	19,01	4,26	0,99	1,5
7	0,132	20,44	2,55	0,99	1,2
Среднее значение	0,129	19,61	3,49	0,97	3,4
Среднеквадратическое отклонение	0,051	2,33	0,61		2,6

Таким образом, были определены значения по умолчанию констант А-G. Более конкретно, если субъекты (пациенты) являются собаками, константы А-G определяют как А=2,03, В=0,80, С=1,0, D=0,88 и Е=0,129, F=19,61 и G=3,49. Константа Н для собак в уравнении 19 определена как Н=0 согласно исследованию Shoukas et al. (см., например, Shoukas A.A. "Carotid sinus baroreceptor reflex control and epinephrine. Influence on capacitive and resistive properties of the total pulmonary vascular bed of the dog" Circ Res 51: 95-101, 1982).

Система (1) для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению функционировала с использованием этих констант.

На фиг.7 и 8 показан пример применения системы для лечения заболеваний сердца согласно настоящему изобретению.

На фиг.7 показано изменение во времени артериального кровяного давления (АР), давления в правом предсердии (Рrа), давления в левом предсердии (Р1а) и минутного объема сердца (СО). Как показано на фиг.7, артериальное кровяное давление, давление в правом предсердии, давление в левом предсердии и минутный объем сердца достигают контрольных значений через 20 минут после начала лечения. В данном примере были установлены следующие контрольные значения: значение артериального кровяного давления =90 мм рт.ст., значение давления в левом предсердии =10 мм рт.ст. и значение минутного объема сердца =100 мл/мин/кг.

На фиг.8 показано изменение во времени эффективного объема циркулирующей крови, насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца, сосудистого сопротивления, дозы инотропного агента и сосудорасширяющего средства, а также скорости инфузии. В качестве инотропного агента и сосудорасширяющего средства использовали соответственно добутамин и нитропруссид. Также применяли инфузию низкомолекулярного декстрана. Для определения дозы инотропного агента и сосудорасширяющего средства применяли PI-регулирование, а для определения скорости инфузии - многоуровневое регулирование.

Как показано на фиг.8, в начальный момент лечения значение эффективного объема циркулирующей крови превышает контрольное значение эффективного объема циркулирующей крови; значение насосной функции левой половины сердца и значение насосной функции правой половины сердца ниже контрольного значения насосной функции левой половины сердца и контрольного значения насосной функции правой половины сердца; и значение сосудистого сопротивления выше, чем контрольное значение сосудистого сопротивления. Все эти значения существенно отличаются от контрольных значений и находятся в анормальном диапазоне. Вычислительное устройство (3) вычисляет каждое из значений эффективного объема циркулирующей крови, насосной функции левой половины сердца, насосной функции правой половины сердца и сосудистого сопротивления. Сравнительное устройство (4) определяет состояние этих параметров (находятся ли они в нормальном или анормальном диапазоне).

После начала лечения дозирующее устройство (5) начинает введение лекарственных препаратов, чтобы каждое вычисленное значение достигло соответствующего контрольного значения в соответствии с состоянием пациента (дозирующее устройство (5) вводит соответствующую дозу лекарственных препаратов). Вышеописанные процессы повторяют до тех пор, пока соответствующие вычисленные значения не достигнут контрольных значений.

Как описано выше, можно регулировать значения насосной функции, эффективного объема циркулирующей крови и сосудистого сопротивления для приведения их к требуемым значениям и посредством этого регулировать значения минутного объема сердца, давления в левом предсердии и давления в правом предсердии для приведения их к контрольным значениям.

Описание числовых обозначений

1 Система для лечения заболеваний сердца

2 Устройство ввода

31 Первое вычислительное устройство

32 Второе вычислительное устройство

33 Третье вычислительное устройство

41 Первое сравнительное устройство

42 Второе сравнительное устройство

43 Третье сравнительное устройство

51 Первое дозирующее устройство

52 Второе дозирующее устройство

53 Третье дозирующее устройство

6 Дисплей

7 Устройство выбора контрольных значений

71 Первое устройство выбора контрольных значений

72 Второе устройство выбора контрольных значений

73 Третье устройство выбора контрольных значений