کنترل غلظت گلوکز خون در بیماران دیابت نوع 1
چکیده
مادامی که پانکراس مصنوعی به واقعیت نزدیک تر میشود، تحویل انسولین به صورت خودکار مبتنی بر اندازه گیری های زمان واقعی گلوکز، برای افرادی که به دیابت مبتلا هستند ، ممکن تر میشود. این مقاله از روش جدید برای تنظیم کردن سطح گلوکز خون در بیماران نوع 1 دیابت استفاده میکند که تحت درمان های شدید انسولین قرار دارند. طرح های کنترل حلقه بسته از طراحی کنترل کننده ی مقاوم H∞ استفاده میکند تا بتواند میانگین گلوکز مناسب در خون را با میانگین 80 mg/dl نگاه دارد. به دلیل هزینه و پیچیدگی موجود در تست الگوریتم های کنترل بر روی بیماران واقعی، مطالعه هایی با استفاده از مدل بیماران دیابت نوع 1 مورد استفاده قرار میگیرد. عملکرد کنترل کننده از نظر توانایی برای در کردن تاثیر اختلال های وعده ی غذایی و غلبه بر تغییرات در دینامیک انسولین از بیمار به بیمار، ارزیابی میشود. شبیه سازی های کامپیوتری در این قسمت برای ارزیابی کردن کارایی تکنیک پیشنهاد شده و برای نشان دادن برتری این روش برای کنترل کردن مشکلات افزایش قند خون نسبت به الگوریتم های موجود، مورد استفاده قرار میگیرد.
1. مقدمه
بدن انسان ها نیازمند حفظ کردن غلظت گلوکز در یک گستره ی باریک 70-110 mg/dl میباشد. در صورتی که سطح گلوکز در بدن یک فرد به صورت محسوس خارج از محدوده های طبیعی باشد، این فرد احتمالا به مشکل گلوکز پلاسما میشود : افزایش و کاهش قند خون.
دیابت قندی یک بیماری در سیستم متابولیک درون ریز گلوکز – انسولین میباشد که در این بیماری پانکراس یا انسولین را آزاد نمیکند و یا این که انسولین به صورت مناسب برای استفاده از گلوکز پلاسما ، توسط سلول ها مورد بهره برداری قرار نمیگیرد که به این شرایط، افزایش قند خون میگویند. دو نوع از دیابت به صورت دیابت نوع 1 و دیابت نوع 2 شناخته میشود. در این مقاله تمرکز ما بر روی دیابت نوع 1 میباشد. در نوع دیابت نوع 1 ، سیستم ایمنی بند سلول های بتای پانکراسی را تخریب کرده و بیمار کاملا بدنش مبتنی بر منبع خارجی انسولین برای تزریق میباشد تا نرخ مناسبی از غلظت گلوکز در بدن فراهم شود.
Abstract
As the “artificial pancreas” becomes closer to reality, automated insulin delivery based on real-time glucose measurements becomes feasible for people with diabetes. This paper employs a new approach to regulate the blood glucose level of type I diabetic patient under an intensive insulin treatment. The closed-loop control scheme incorporates the design of robust H∞ controller to maintain the normoglycemic average of 80 mg/dl. Due to cost and complexity involved in testing the control algorithms to real patients, studies are done using a Type I diabetic patient model. Controller performance is assessed in terms of its ability to reject the effect of meal disturbance and to overcome the variability in the glucoseinsulin dynamics from patient to patient. Computer simulations are used to evaluate the effectiveness of the proposed technique and to show its superiority in controlling hyperglycemia over other existing algorithms.
I. INTRODUCTION
HUMAN bodies need to maintain glucose concentration level in a narrow range 70-110 mg/dl. If one’s glucose concentration level is significantly out of the normal range, this person is considered to have the plasma glucose problem: Hyperglycemia or hypoglycaemia.
Diabetes mellitus is a disease in glucose-insulin endocrine metabolic system, in which the pancreas either does not release insulin or does not properly use insulin to uptake glucose in the plasma, which is referred as hyperglycemia [1]. The two types of diabetes are Type I and Type II. In this paper the focus is on type I diabetes. In Type I diabetes, the body’s immune system destroys pancreatic beta cells, and the patient is totally dependent on an external source of insulin to be infused at an appropriate rate to maintain the blood glucose concentration.
1. مقدمه
2. مسئله ی کنترل گلوکز خون
الف ) گلوکز : مدل سازی انسولین
ب) عدم قطعیت بیمار
ج) اعتبار سنجی مدل مرجع
3. طراحی کنترل مقاوم در T1DM
الف) پایداری مقاوم
ب) عملکرد مقاوم
4. جمع بندی
Abstract
I. INTRODUCTION
II. BLOOD GLUCOSE CONTROL PROBLEM
A .Glucose: insulin modelling
B. Patient Model Uncertainty
C. Validation of Reference Model
III. ROBUST CONTROL DESIGN IN TIDM
A. Robust stability
B. Robust performance
IV. CONCLUSION
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه