Способ контроля веса пациента

 

Изобретение относится к области медицины. Способ управления здоровьем основан на сборе и анализе данных по ежедневному питанию пациента и текущих параметров его веса, которые используются для описания индивидуальной модели функционирования организма пациента, в описание индивидуальной модели вводят ежедневно измеряемые утренний и вечерний вес пациента, а также вычисляемые суммарный эквивалент углеводов и массу жиров, потребляемых пациентом при каждом приеме пищи, и по соотношению этих параметров судят о правильности функционировании организма пациента, при этом при соотношении данных значений не более чем на 20-25% осуществляют контроль веса пациента. Изобретение позволяет контролировать вес, подбирая индивидуальные условия к каждому пациенту.

Изобретение относится к медицине и может найти применение для оценки состояния организма и выработки индивидуальных рекомендаций по питанию пациента для поддержания здоровья на уровне в повседневной жизни.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому является способ управления здоровьем, описанный в заявке WO 0119237, который основан на сборе и анализе данных по ежедневному питанию пациента и текущих параметров его веса, которые используются для описания индивидуальной модели функционирования организма пациента. Индивидуальная модель функционирования содержит в себе личные анкетные данные и медицинские данные пациента, его диетические привычки, количество и вид пищи, получаемой за день, расчет суммы калорий, полученных за день, динамику изменения веса в контролируемый период и оценки, насколько текущий вес достиг желаемого или болезненного веса. На основе анализа индивидуальной модели врач выдает предписания пациенту по изменению калорийного состава ежедневно потребляемой пациентом пищи.

Недостатком указанного способа является его малая эффективность, так как управление ведется преимущественно за счет изменения калорийного состава ежедневно потребляемой пищи, который соотносится с текущим изменением веса пациента. Продукты питания включают в себя жиры, углеводы, белки, клетчатку, воду, минеральные вещества. Однако только углеводы и жиры обладают высокой энергетической силой. Относительно нормально функционирующий организм обеспечивает практически полный ежедневный оборот воды при потреблении в пределах 2-2,5 литров. Клетчатка, белки и минеральные вещества влияют на изменение веса пренебрежимо мало по сравнению с жирами. Углеводы влияют косвенно через процесс переработки жиров. Белки влияют при регулярных физических нагрузках, развивающих мускулатуру, и на этапе определения стратегии управления здоровьем могут не учитываться количественно.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности способа управления здоровьем.

Это достигается тем, что способ управления здоровьем, основанный на сборе и анализе данных по ежедневному питанию пациента и текущих параметров его веса, которые используются для описания индивидуальной модели функционирования организма пациента, отличается тем, что в описание индивидуальной модели вводят ежедневно измеряемые утренний и вечерний вес пациента, а также вычисляемые суммарный эквивалент углеводов и массу жиров, потребляемых пациентом при каждом приеме пищи, и по соотношению этих параметров судят о правильности функционирования организма пациента.

Предлагаемый способ управления здоровьем основан на сборе и анализе данных по ежедневному питанию пациента и текущих параметров его веса, которые используются для описания индивидуальной модели функционирования организма пациента. Индивидуальная модель функционирования содержит в себе личные анкетные (имя, пол, адрес, профессия, место проживания, год рождения, язык) и медицинские данные пациента. Помимо веса и роста, в число медицинских данных вносятся сведения о хронических заболеваниях (склонность к диабету, заболевания почек, печени, сердечно-сосудистые), дата последнего обращения к врачу (причина, диагноз, прием лекарств), для женщин параметры менструального цикла (наличие менструации, длительность цикла), реакция организма на изменение веса (одышка, быстрая утомляемость, плохое самочувствие, повышенная нервная возбудимость), сведения о применении в прошлом диет или специальных средств для похудания. В модель вносятся также данные о примерном бюджете питания в день (сколько раз, время, отношение к еде и алкоголю) и традиционный набор потребляемых продуктов питания, а также таблицы продуктов с указанием гликемического индекса и продуктов с указанием содержания жиров. Все эти сведения могут быть организованы в виде базы данных, расположенной в персональном компьютере пациента, к которой получает доступ врач-консультант. Пациент каждый день должен достаточно точно взвешиваться (предпочтительно с помощью электронных весов, подключенных к персональному компьютеру) и представлять свои текущие параметры: - В (утро) и В (вечер) - утренний и вечерний вес соответственно, - В (n) - вес в n-ый день, - С (к) - суммарный вес всех жиров, съеденных в момент каждого применения пищи, - У (к) - суммарный эквивалент всех углеводов, съеденных в момент каждого приема пищи, - Ф (n) - ежедневное изменение веса за счет выведения или накопления в организме жиров.

У (к)=SUM y(k,I), где у (k,I) - эквивалент одного (I-го) из съеденных в момент каждого приема пищи углевода. Вычисляется путем умножения веса данного продукта на его гликемический индекс, берущийся из таблицы продуктов.

С (k) равен суммарному весу всех съеденных в момент каждого приема пищи продуктов, умноженному на процентное содержание жира в каждом из них.

Вычисляются и сопоставляются параметры: D (n)=В(утро, n)-В(вечер, n-1) G (n)=В(утро, n)-В(утро, n-1) (*) F (n)=В(вечер, n)-В (вечер, n-1) Признак нормальности процесса: G (n)=F(n) (*)
Существует некоторое критическое количество углеводов Укрит, при котором жир вообще не перерабатывается (полностью идет на увеличение веса) в момент одновременного приема, так как поджелудочная железа вырабатывает достаточное количество инсулина лишь для стабилизации сахара в крови, но не для переработки жира. Есть также максимально допустимое количество углеводов Умакс, после приема которого одновременно наступает диабетический шок. Но это патологическое состояние, которое не должно возникать на практике при правильно выработанных рекомендациях.

Есть пороговый для каждого значения количества принятых углеводов. У и разницы t времен приема жиров и углеводов Спор (V,t). Употребление большего количества, по сравнению с пороговым, ведет всегда к накоплению жиров в организме, так как не достает инсулина и других веществ (из-за ограниченных функциональных возможностей поджелудочной железы и др.).

Ежедневное увеличение веса происходит за счет неполной переработки жиров, обусловленных недостаточно точным количеством инсулина и других веществ, участвующих в процессе их переработки.

Уменьшение веса возможно, если имеется избыток инсулина (и других веществ), которые обеспечивают переработку и выведение из организма накопленных ранее жиров. Если в течение дня не употреблять углеводов, существует значение G(-), индивидуальное для каждого человека.

При употреблении углеводов, влияющих на уровень сахара в крови, количество выводимых жиров может уменьшаться. Однако процесс нелинейный и различный для каждого человека. Дело в том, что отсутствие углеводов в принимаемой в течение дня пище может вызвать снижение сахара и для стабилизации его уровня все равно потребуется активность поджелудочной железы. Поэтому существует некоторый минимальный суточный уровень углеводов, при котором можно предположить отсутствие дополнительных нагрузок на поджелудочную железу и обеспечить эффективную переработку накопленных в организме жиров.

Описанный процесс позволяет объяснить на фенологическом уровне тот факт, что выведение накопленных жиров менее эффективно, чем переработка только что полученных. В нашей модели в первом приближении будет принята симметричная зависимость переработки накопленных и только что принятых жиров.

Приведем расчет суммарного изменения веса за день.

Увеличение веса.

V(+,n)=SUM Q(k,n), где
Q(k,n)=0, если С (k,n)<=Спор; Q(k,n)=С(k,n) - Спор, если С (k,n) > Спор;
Если углеводы не употреблялись с жирами в течение времени Т, то Спор= Спор.макс.Т составляет обычно 2,5-3 часа.

Спор= 0, если принято такое количество углеводов или так плохо работает поджелудочная железа, что весь инсулин ушел на стабилизацию сахара в крови и весь принятый жир накапливается в организме. Спор всегда больше 0, так как отрицательная величина будет означать патологическое нарушение функции поджелудочной железы (практически это означает инсулиново-зависимый диабет, при этом данный способ не может применяться с целью стабилизации веса). Таким образом, ожидаемые значения Спор лежат в пределах 0-Спор.макс. и зависят от разницы t во временах приема жиров и углеводов и эквивалента количеству принятых углеводов У. Если принять, что зависимость от разницы времен имеет линейный характер (что в будущем по результатам статистики может быть уточнено) и также линейный характер в пределах определенного диапазона имеет зависимость от У, то можно принять:
1. При Укрит>У>0: Спор=Со-К (Т-t)/У-Укрит, где К - постоянный размерный коэффициент (индивидуальный). При этом при t=T: Спор=Со и при К=0: Спор=Со.

2. Спор=0, при У>=Укрит
Полученные соотношения соответствуют следующим утверждениям:
Если углеводы не принимаются вообще (К=0), то существует количество жиров Со, которое организм может полностью переработать. Большее количество не может быть переработано из-за ограниченных возможностей поджелудочной железы (весь инсулин уходит на стабилизацию сахара или просто его вырабатывается недостаточно). Также существует такое значение t>=T, при котором действие принятых углеводов уже не сказывается и опять можно потребить Со, которое будет переработано, но не больше.

Существует также такое значение эквивалента принятых углеводов (Ккрит), при котором при любом количестве принятых жиров они накапливаются в организме. Возможна ситуация Ккрит=0, т.е. в силу патологии поджелудочной железы, при любом приеме жира последний не перерабатывается.

Параметры Со, Кмакс и Т определяются в процессе тестирования пациента. Методика их определения основана на выдаче рекомендаций по приему определенной пищи в определенные моменты времени. По реакции организма, проявляемой в весе (который измеряется), вычисляются указанные параметры.

Если углеводы употреблялись в течение времени Т, то Q(k) определяется с учетом влияния этого употребления на пороговое значение Спор, которое в этом случае не равно Смакс, а меньше его на величину, зависящую от разницы во времени между приемом жиров и углеводов, а также от параметра Укрит. Чем выше Укрит (то есть чем больше нужно принять углеводов, чтобы жир вообще не перерабатывался), тем, вообще говоря, лучше функция поджелудочной железы.

Уменьшение веса.

V (-,n) может быть рассчитано следующим образом.

V(-,n)=SUM P(k,n), где Р (k,n)=С(k,n) - Спор, если С(k,n)<=Спор;

Здесь специально разделены формулы для расчета уменьшения и увеличения веса, хотя они симметричны и могли бы быть объединены. В будущем, при получении большего количества статистических данных, можно будет учесть нелинейности и различия в процессах прибавления и уменьшения веса. Тогда будет удобнее вносить изменения именно при таком рассмотрении.

Таким образом, при употреблении в день при каждом приеме пищи жиров в количестве, равном Впор, изменения веса в течение дня не происходит. Как видно, полученные формулы нелинейны, так как в них присутствует операция порогового ограничения и дискретного суммирования. Этим на фенологическом уровне объясняется, что при потреблении одних и тех же продуктов в разном сочетании и в разном разделении по времени может быть достигнут различный и даже прямо противоположный с точки зрения веса эффект.

Существует несколько факторов, влияющих на точность модели. В первую очередь влияние белков на формирование мышечной массы и, соответственно, изменение веса. Другим фактором может быть неполное выведение на определенных отрезках времени воды при ее чрезмерном употреблении. Но все эти факторы усредняются и на определенном достаточно значительном отрезке времени не влияют существенно на основные результаты, хотя изменение веса за счет мускулатуры может быть дополнительно введено в модель после накопления достаточных статистических данных.

Важным для работы модели является определение зависимости Смакс, Т и других параметров (Укрит). Все индивидуальные параметры определяются на стадии тестирования и затем используются при дальнейших расчетах и выработке рекомендации по оптимальному режиму питания. При тестировании задаются такие режимы питания, при которых непосредственно по результатам утренних и вечерних взвешиваний однозначно определяются значения требуемых параметров (другими словами составляется система уравнений, достаточных для их однозначного определения с учетом необходимой для статистической обработки с целью уменьшения погрешности избыточности).

Существуют также контрольные критерии, по которым можно судить о практическом соответствии результатов ожидаемым. К таким критериям относится соотношение (**).

Рассчитанное на основании рекомендаций по питанию ожидаемое изменение веса за текущий день равно
G (n, расч.)=V(+,n)+V(-,N)(V(+,n) - всегда положительна, V (-,n) - всегда отрицательна).

G (n, изм.) определяется формулой (*) или усреднением G(n) и F(n) (если (**) соблюдается, то это все равно).

Расчетное и измененное значения не должны отличаться более чем на 20-25%, но точнее будет проверить стабильность этих отличий за несколько дней. То есть надо вычислять скользящее среднее и сравнивать результаты, так при измерениях и расчетах могут быть некоторые систематические погрешности, которые могут быть таким образом учтены. Если погрешность будет стабильна, то тенденция сохраняется, можно будет сделать вывод об управляемости процесса и пригодности модели для данного человека. В противном случае, необходимо вводить уточнения. Например, учитывать для женщин период менструального цикла. Другим фактором может быть сексуальная активность, которая, как оказывается, может существенно влиять на результаты вследствие возникающего резкого изменения гормонального фона при половом акте. Физические перегрузки, стрессовые ситуации, заболевания также должны выявляться и анализироваться в случае стабильного несовпадения контрольных данных. Однако указанные выше факторы временные, и после их прекращения корректность модели восстанавливается. Если этого не происходит или временные факторы не выявляются, причиной может быть неизвестное хроническое заболевание или патология, что является сигналом к необходимости медицинской диагностики и обращения к лечащему врачу.

Используется предлагаемый способ следующим образом.

Каждый пациент заполняет анкету с данными о самом себе и своем организме, а также, если понадобится по результатам анкетирования, делает дополнительные анализы и представляет их результаты врачу-консультанту. Последний анализирует все данные и выбирает на основе вкусов и предпочтений пациента (о которых он сообщает в определенной форме при ответе на вопросы анкеты) приоритетный перечень продуктов, который бы хотелось употреблять чаще всего. При этом никаких серьезных ограничений по номенклатуре продуктов обычно не требуется. Затем проводится 12-18-дневный тест, в процессе которого даются рекомендации по ежедневному режиму питания. Меню строится на основе выбранных продуктов и максимально приближенно к обычному рациону пациента. В процессе тестирования, а также и в дальнейшем каждый день пациент взвешивается утром и вечером. В сочетании с известными данными о питании определяются состояние основных функциональных систем и математические параметры модели, описывающие функционирование конкретного организма. В результате тестирования определяются параметры, необходимые для дальнейшего управления весом. Если полученные данные сильно отличаются от среднестатистических или соответствуют теоретическим, это означает, что скорее всего пациент не соблюдает достаточно последовательно рекомендации по питанию (это особенно важно в тестовый период) и он должен честно сообщать о возможных отклонениях каждый раз своевременно, чтобы это можно было учесть и откорректировать результаты. С другой стороны, существенные отклонения от среднего могут свидетельствовать об имеющихся патологиях. Естественно, что в этом случае пациенту рекомендуется обратиться к врачу соответствующей специальности.

По окончании тестового периода переходят к приведению веса в норму.

В зависимости от начального состояния организма эта стадия может продлиться от 60 до 180 дней. В это время пациент находится в ежедневном контакте с консультантом, который выдает рекомендации по питанию. С помощью модели рассчитывается конкретное меню на некоторое время вперед (минимум на сутки) и передается как рекомендация клиенту. Клиент регулярно получает напоминание через телефон или компьютер о времени приема пищи. Клиент подтверждает после окончания приема пищи, что рекомендации выполнены. Это дает возможность контроля совпадения (или несовпадения) рассчитанных и полученных на практике результатов.

Эффективность предложенного в рассматриваемом способе подхода при соблюдении всех перечисленных условий приближается к 90% у мужчин и 70% у женщин. Если все идет по плану, то частота взаимодействий пациента с консультантом постепенно сокращается и на последней стадии, которая длится не более 60-90 дней, доходит до уровня одного раза в неделю.

Формула изобретения

Способ контроля веса пациента с ежедневным его измерением, отличающийся тем, что вес измеряют утром и вечером, подбирают меню, близкое к обычному рациону пациента, проводят 12-18-дневное тестирование, в процессе которого дают рекомендации по ежедневному питанию, после чего в течение 60-180 дней пациент выполняет рекомендации, выявленные при тестировании, вычисляют суммарный эквивалент углеводов и массу жиров, потребляемых пациентом при каждом приеме пищи по отношению к весу теоретически рассчитанному, и измеренному утром и вечером, и при соотношении данных значений не более чем на 20-25% осуществляют контроль веса пациента.