respuesta a la glucosa-insulina con matlab

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
Laureate Internacional Universities®
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA





Curso:
INGENIERÍA DE CONTROL
DOCENTE:
ING. CARLOS SANCHEZ
PARTICIPANTE:
GONZALES AROSTE JUAN CARLOS

Lima – Perú


RESUMEN:
La diabetes mellitus es un trastorno del metabolismo de los carbohidratos producido por la insuficiente o nulaproducción de insulina o la reducida sensibilidad a esta hormona. Es una enfermedad crónica con una mayor prevalencia en los países desarrollados debido principalmente a la obesidad y la vida sedentaria.
La diabetes Tipo 1 es una enfermedad autoinmune en la que son destruidas las células beta del páncreas, que producen la insulina, y por tanto es necesaria la administración de insulina exógena. Portanto, el paciente diabético Tipo 1 debe seguir una terapia con insulina administrada por la vía subcutánea que debe estar adaptada a sus necesidades metabólicas y a sus hábitos de vida. El paciente es el principal responsable de su control metabólico y debe ajustar las dosis de insulina para adecuarlas a sus hábitos diarios. Su experiencia y conocimiento de la enfermedad son las claves para mantenerla glucosa en valores similares a las personas sanas, pero es una tarea compleja ya que la concentración de glucosa en sangre se ve afectada por la ingestión de carbohidratos, el ejercicio físico, variaciones diarias de la sensibilidad a la insulina, el ciclo menstrual, la fiebre, la interacción con fármacos, etc.
La investigación médica en la cura de la diabetes Tipo 1 está explorando la terapiacelular, la medicina regenerativa y el trasplante de páncreas. Hasta que exista una cura médica eficaz, la tecnología actual permite abordar el desarrollo del denominado “páncreas endocrino artificial”. Este sistema consta de un sensor continuo de glucosa, una bomba de infusión de insulina y un algoritmo de control en lazo cerrado, la Tesis Doctoral se centra en la propuesta de un controlador.El objetivo del controlador es mantener la concentración de glucosa en sangre en rango de normo glucemia, con una mínima variación e independiente de las perturbaciones. El algoritmo propuesto se ha definido mediante la inversión de un modelo matemático de la dinámica insulina-glucosa.
El retardo del sensor de glucosa subcutánea, debido al tiempo de transporte de la glucosa en plasma al líquidointersticial, y el retardo debido al tiempo de absorción de la insulina administrada por vía subcutánea, desvían el comportamiento del controlador del esperado, aumentando las variaciones de la glucemia y prolongando los periodos transitorios. Para reducir estas desviaciones, en este trabajo de investigación se han propuesto métodos complementarios como son la adaptación del controlador alpaciente, la utilización de un sistema de predicción y la definición de un modo de funcionamiento en lazo semicerrado.

Propuesta de un Algoritmo de Control l en Lazo para l la Diabetes Tipo 1
Los resultados en simulación demuestran que el controlador inverso cuando funciona en lazo cerrado completo, al igual que otros métodos de control planteados en la comunidad científica, tiene dificultades paracontrolar la glucosa postprandial pero muestra un buen control interprandial. En el modo lazo semicerrado, en el que el paciente anticipa una parte de la dosis prandial, los picos glucémicos postprandiales se reducen aumentando la estabilidad metabólica. Cuando se dota al algoritmo de un sistema de adaptación, disminuyen tanto el tiempo en hiperglucemia, como la glucemia media y la dispersión dela glucosa en la población. La introducción adicional en el algoritmo de un sistema predictor mejora su comportamiento y lo acerca a la terapia convencional con bomba optimizada manualmente.
Las aportaciones más relevantes de la Tesis son: la metodología de la inversión de un modelo compartimental de la dinámica glucosa-insulina para la definición de un controlador en lazo cerrado de la...