На пути к искусственной поджелудочной железе

[SANhist]

На пути к искусственной поджелудочной железе: математические моделирование и контроль диабета


В газете SIAM Journal (авторы Mingzhan Huang, Jiaxu Li, Xinyu Song и Hongjian Guo) была предложена новая математическая модель для инъекций инсулина для диабетиков 1-ого и 2-ого типов. Модель имитирует работу инсулиновых помп.

Контроль за диабетом с помощью инсулиновой помпы, как правило, сводится open-loop подходу, при котором сахара так или иначе нужно замерять обычным глюкометром. Существует риск гипогликемии из-за избытка инсулина, что может привести чрезмерному потреблению углеводов.

Сейчас исследования нацелены на closed-loop подход, где медицинские устройства автоматически обеспечивают подачу инсулина. Система сlosed-loop работает путём обратной связи между уровнем сахара и подачей инсулина, приближаясь к эндокринным функциям здоровой поджелудочной железы. Ранее клинические испытания искусственной поджелудочной железы дали положительные результаты. Такой вид системы значительно улучшит жизнь людей больных диабетом, устранит необходимость в ручных инъекциях, и сделает диету менее строгой.

Главный фактор — это контроль алгоритма, который управляет инъекциями инсулина основанным на уровне сахара, одновременно следя за измерением ошибок и кинетических задержек. Развитие искусственной поджелудочной железы проходит не так быстро как хотелось, в связи с отсутствием надежных моделей прогнозирования и методов точного контроля сахара.

В газете приведены разные уравнения для моделирования инъекций инсулина в обоих системах: открытой и закрытой. Алгоритмы тщательно разработаны для определения времени и дозы инъекций, основанного на физиологии и метаболизме инсулиновых секреций. Ученые надеются на сокращение случаев гипер и гипогликемий. Модели будут качественны и правильны только тогда, когда инъекции инсулина аналогичны в окружающей среде как для 1-ого, так и для 2-ого типа диабета.

«Эффектный и эффективный алгоритм может развиваться основываясь на этой модели и встроенной closed-loop искусственной поджелудочной железе, определяющей дозу и время инъекций инсулина, — говорит Guo. — Ратификация чрезвычайно важна в разработке искусственной поджелудочной железы. Программное обеспечение для разработок может развивать эти модели с соответствующим моделированием функций введения глюкозы.»

«Мы продолжаем улучшать модели путём объединения в одну систему задержек физиологического плана и задержек механических, давая оценку параметрам модели с законченными статистическими методами.»

03.09.12
http://www.test-poloska.ru/novosti/na-p ... l-diabeta/