Este proyecto busca el desarrollo de un sistema de gestión y control de pacientes diabéticos tipo 1 para el tratamiento con y sin bomba de insulina. Dentro de este sistema se encuentra el llamado “páncreas artificial”, un arreglo tecnológico que integra el funcionamiento de un monitor continuo de glucosa, una bomba de insulina y un algoritmo de control capaz de mantener los niveles de glucosa de pacientes con diabetes tipo 1 dentro de valores normales de forma automática. El sistema de gestión y control se plantea con base en técnicas de identificación, observación y control avanzadas para la interacción glucosa – insulina – carbohidratos en pacientes diabéticos tipo 1. Para este propósito se analizan ciertas características particulares de este proceso biomédico (como medidas discretas, dinámicas continuas, variable de control positiva e “impulsiva”, entradas desconocidas, restricciones), a fin de encontrar una descripción o modelo matemático de dicha interacción. El modelo matemático correspondiente deberá tener la particularidad de que es identificable a partir de datos clínicos estándares, como CGM, insulina inyectada, y conteo de carbohidratos, además de ser un modelo con pocas ecuaciones diferenciales. Teniendo como centro dicho modelo, se plantean los siguientes módulos de desarrollo del proyecto: 1. Selección e identificación paramétrica del modelo: Identificación de parámetros del modelo seleccionado utilizando datos de pacientes estándares, e individualización a través del cálculo de las herramientas de la terapia con insulina. La identificación de estos parámetros se plantea con métodos de parámetros variantes en el tiempo, lo cual permitirá tener un valor actualizado para cada paciente. 2. Desarrollo software y simulación de tratamientos: Diseño inicial de un software de gestión y control de pacientes con diabetes tipo 1 con prestaciones de funcionalidad y conectividad para su uso sin bomba de insulina. Una vez parametrizado e individualizado el modelo, su uso estará disponible inicialmente para el médico, a través del cual se podrán simular tratamientos con distintas cantidades de insulina y frecuencias, y elegir la que mejor convenga de acuerdo a una predicción de la glicemia. 3. Estimación en tiempo real de variables: Reconstrucción de la glicemia y estimación de variables fisiológicas como insulinemia, aporte de glucosa por la ingesta de carbohidratos, o cambio de glucosa por ejercicio físico. Aquí se plantea la reconstrucción de la glicemia ante diferentes contextos donde se hace necesario este procedimiento dado que el sensor puede desconectarse o dañarse y por lo tanto enviar señales defectuosas o erróneas. A través de este módulo se plantea la reconstrucción de la señal de glicemia en estos eventos, evitando que el control manual o automático (con y sin bomba de insulina) se vea afectado considerablemente. 4. Sistemas de control de páncreas artificial: Desarrollo de estrategias de control para páncreas artificial basadas en técnicas como control por retroalimentación de estados con restricciones, control predictivo basado en modelo, control basado en matemática intervalar, y control a modelo embebido. Todas estas técnicas hacen parte de las áreas de experticia manejadas por el equipo de investigadores de esta propuesta, quienes cuentan con reconocida trayectoria. De esta forma, se propone que el tratamiento de la enfermedad sea automático y su funcionamiento sea validado a través de herramientas de simulación aprobadas por la FDA, como el simulador de UVa/Padova, para la realización de ensayos pre-clínicos de las distintas estrategias de control propuestas sobre pacientes virtuales con diabetes tipo 1. Desde el punto de vista social este proyecto plantea soluciones a mediano plazo para mejorar la calidad de vida de un porcentaje elevado de la población colombiana que padece diabetes, esto conllevará a disminuir la carga sanitaria y los costos asociados.