動(dòng)態(tài)血糖波動(dòng)幅度評(píng)估參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算算法研究與應(yīng)用.pdf

1、繼心腦血管病變、腫瘤之后，糖尿病已成為第三大嚴(yán)重威脅人類健康的慢性疾病，給個(gè)人健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來了嚴(yán)重影響，由糖尿病引發(fā)的慢性并發(fā)癥是威脅糖尿病患者生命和健康的主要因素。研究表明，血糖波動(dòng)是糖尿病慢性并發(fā)癥發(fā)生、發(fā)展的潛在獨(dú)立危險(xiǎn)因素。若血糖長(zhǎng)期波動(dòng)過大，會(huì)增加患者罹患糖尿病慢性并發(fā)癥的危險(xiǎn)性，因此對(duì)糖尿病患者進(jìn)行血糖波動(dòng)的監(jiān)測(cè)與控制是減少糖尿病慢性并發(fā)癥發(fā)生的有效手段。為了更好的對(duì)血糖波動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制，必須要準(zhǔn)確地量化評(píng)估血糖波動(dòng)幅

2、度。目前已有許多參數(shù)被提出用于血糖波動(dòng)幅度評(píng)估，主要包括:血糖值的平均值(MBG）、標(biāo)準(zhǔn)差(SDBG)、四分位距(IQR)、M值(M-value)、變異系數(shù)(％CV)、J系數(shù)(J-index)、最大血糖波動(dòng)幅度(LAGE)、低血糖系數(shù)(LBGI)、高血糖系數(shù)(HBGI)、血糖風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(GRADE)、日均風(fēng)險(xiǎn)值(ADRR）、平均血糖波動(dòng)幅度(MAGE)、日間血糖平均絕對(duì)差(MODD)、連續(xù)24小時(shí)血糖凈作用(CONGAn=24)等，但迄今

3、為止還沒有統(tǒng)一公認(rèn)的最佳指標(biāo)。隨著動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)技術(shù)（CGM)的發(fā)展及可靠性的提高，且MAGE在反映血糖波動(dòng)與氧化應(yīng)激反應(yīng)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，而氧化應(yīng)激反應(yīng)有可能是導(dǎo)致糖尿病慢性并發(fā)癥發(fā)生的機(jī)制，目前該參數(shù)已被越來越多的臨床工作者認(rèn)可，被認(rèn)為可能是反映日內(nèi)血糖波動(dòng)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。CGM為血糖波動(dòng)評(píng)估帶來了大量的血糖數(shù)據(jù)，然而CGM系統(tǒng)自身卻并未提供目前所有血糖波動(dòng)幅度評(píng)估參數(shù)的計(jì)算功能，當(dāng)使用CGM數(shù)據(jù)進(jìn)行以上評(píng)估參數(shù)的計(jì)算時(shí)，工作量將十分巨大

4、，不利于參數(shù)的快速獲得。尤其是進(jìn)行MA GE參數(shù)計(jì)算，因?yàn)樵谂R床上一般只能通過人工比較的方式篩選數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。若同時(shí)對(duì)多名患者CGM數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，參數(shù)計(jì)算的工作量將大大的增加，十分耗費(fèi)時(shí)間。此外，臨床研究人員必須要進(jìn)行MAGE參數(shù)計(jì)算的相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)方可確保數(shù)據(jù)篩選的準(zhǔn)確性，否則容易導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在一定的誤差。
　　目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)針對(duì)MAGE參數(shù)提出了幾種自動(dòng)計(jì)算方法及相關(guān)計(jì)算軟件，但并未獲得臨床的廣泛認(rèn)可，主要是因?yàn)榕R床上缺乏計(jì)算

5、結(jié)果準(zhǔn)確性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，并且這些方法都缺乏數(shù)學(xué)理論的支撐使得計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性易受到臨床的質(zhì)疑;同時(shí)這些自動(dòng)計(jì)算軟件并未囊括其他評(píng)估參數(shù)不利于多角度綜合評(píng)估血糖波動(dòng)情況。因此，為解決所存在的問題，本研究提出了動(dòng)態(tài)血糖波動(dòng)幅度評(píng)估參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算算法，很好地解決了現(xiàn)有評(píng)估參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算問題。尤其針對(duì)MA GE的自動(dòng)計(jì)算，算法在MA GE定義的基礎(chǔ)上，結(jié)合完善的有效血糖波動(dòng)判斷標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建了應(yīng)用差分進(jìn)化算法求解的基于非線性整數(shù)規(guī)劃的MAGE計(jì)算數(shù)學(xué)

6、模型。為使算法進(jìn)一步應(yīng)用于臨床，利用C＃語言在VS2010的編程環(huán)境中對(duì)算法進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)了相應(yīng)的可以在Windows下安裝使用的自動(dòng)計(jì)算軟件。該自動(dòng)計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有評(píng)估參數(shù)的快速計(jì)算，同時(shí)該軟件方便易操作、靈活的界面使得沒有經(jīng)過相關(guān)專業(yè)培訓(xùn)的人亦可以導(dǎo)入需要分析的CGM數(shù)據(jù)計(jì)算出參數(shù)值。
　　為克服MAGE參數(shù)計(jì)算沒有檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的難題，本研究通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析比較分別使用傳統(tǒng)人工篩選數(shù)據(jù)的計(jì)算方法和自動(dòng)計(jì)算算法對(duì)大量的不同類型的糖尿