Proyectos
Formulación de controladores predictivos robustos para la regulación glucémica de pacientes diabéticos tipo 1
Resumen
La diabetes mellitus tipo 1 (por su sigla en inglés T1DM) es una enfermedad crónica y autoinmune que causa la destrucción progresiva de las células beta, lo cual lleva a una disminución gradual de la producción de insulina. A pesar del desarrollo tecnológico y científico (monitor continuo de glucosa (CGM), bombas de insulina, diferentes tipos de insulina, entre otros) que mejoran la calidad de vida de los pacientes, para hacer uso eficaz de estas herramientas hacen falta algoritmos de observación y control que permitan realizar el tratamiento de forma automática. A pesar de esto, la práctica actual todavía sigue siendo en la mayoría de casos de forma manual a través de inyecciones periódicas de insulina, ya que no existen sistemas fáciles de entender por pacientes, médicos y fabricantes de bombas, y que brinden confianza en su aplicación. La relevancia del problema quedo en evidencia con cifras oficiales dadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS), quién reporta una prevalencia de 347 millones de diabéticos en todo el mundo, cifra que se estima sobrepase los 592 millones antes de los próximos 25 años, de ahí que se plantee que esta enfermedad puede llegar a cobrar más muertes que el SIDA, y representa ya la cuarta causa de muerte en el mundo. La mejor forma de tratar esta enfermedad consiste en inyecciones regulares de insulina. La dosis adecuada se determina usando la medida del nivel de glucosa en la sangre. Este tratamiento es relativamente simple y teóricamente suficiente para asegurar unas condiciones de vida cercanas a lo normal. El problema está en que en la práctica resulta difícil dominar este proceso en cualquier circunstancia, así como también resulta difícil cuantificar el efecto de algunos fenómenos. Para dar solución a esto, se han propuesto distintos algoritmos de control. Aún cuando cada uno de estos algoritmos presenta sus ventajas, el MPC resulta ser el más prometedor debido a sus características como el manejo de restricciones. Sin embargo, la tarea de mantener niveles seguros cuando hay variación de los parámetros del modelo, principalmente de la sensibilidad a la insulina y a la duración de la insulina, sigue siendo difícil de llevar a cabo. Por esto, es necesario diseñar un algoritmo de control lo suficientemente robusto tal que las incertidumbres y perturbaciones afecten de manera limitada el desempeño del sistema de control. Además, se debe garantizar positividad, estabilidad y seguridad bajo cualquier circunstancia. Complementando el trabajo que se ha realizado en otros proyectos (códigos Hermes 35619, 36903), se piensa en probar el hardware realizado acerca de la bomba de insulina (dispositivo que inyecta la insulina indicada) en un sistema embebido que emule al paciente real, y probar cuán robusto es realmente la estrategia de control MPC robusto diseñada en condiciones cercanas a las operaciones reales. De ahí que este apoyo es importante porque nos permitiría dar un paso más cercano a la aplicación de estas estrategias en la realidad, y por ende de ofrecer una solución a la problemática de pacientes diabéticos tipo 1 en nuestra sociedad colombiana.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL PARA EL APOYO AL DESARROLLO DE TESIS DE POSGRADO O DE TRABAJOS FINALES DE ESPECIALIDADES EN EL ÁREA DE LA SALUD, DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2017-2018
Modalidad:Modalidad 2: Apoyo a tesis de maestría en la modalidad de investigación, en cualquier área del conocimiento, o de trabajos finales de especialidades en el área de la salud
Responsable