MODELADO Y SIMULACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA EL TRATAMIENTO DE LA DIABETES

  • Nicolás Rosales Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales (LEICI), ), Facultad de Ingeniería, UNLP
  • Fabricio Garelli Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales (LEICI), ), Facultad de Ingeniería, UNLP
  • Hernán De Battista Instituto de Investigaciones en Electrónica, Control y Procesamiento de Señales (LEICI), ), Facultad de Ingeniería, UNLP
Palabras clave: Diabetes mellitus, Control automático, Modelado

Resumen

El objetivo general del este plan de Tesis es contribuir al desarrollo de nuevas estrategias eficientes y seguras para el control postprandial de glucosa en diabéticos tipo 1, con el objeto de aliviar las complicaciones de la hipoglucemia.

Este proyecto se centrará en terapias basadas en bombas de infusión continua de insulina, tanto en lazo abierto (CSII) como, en combinación con un monitor continuo de glucemia, en lazo cerrado (páncreas artificial).  Se definen los siguientes objetivos específicos:
O1. Estudiar y desarrollar modelos que permitan incorporar la variabilidad intrapaciente en los pacientes virtuales. En la actualidad se cuenta con el simulador UVa desarrollado por la Universidad de Virginia para realizar ensayos in-silico, el cual ha sido validado por la FDA como reemplazo de pruebas en animales previo a los ensayos clínicos con pacientes diabéticos. Este simulador cuenta con 30 pacientes virtuales (variabilidad interpaciente), pero no incluye las variaciones circadianas o estados anormales de los pacientes a lo largo del día.
O2. Estudiar y desarrollar a partir de evidencia clínica previa modelos de comidas mixtas para generar una librería de comidas que cubra las ingestas típicas de los pacientes argentinos. Con el fin de obtener un escenario realista de simulación, se estudiará el efecto sobre la glucosa plasmática de comidas mixtas según su composición nutricional para obtener modelos de perturbación a ser incorporados en el Simulador UVa (sólo contempla cantidad de carbohidratos en las comidas).
O3. Desarrollar y validar modelos dinámicos para monitores continuos de glucosa (CGM), incorporando la dinámica de transporte entre plasma y el líquido instersticial. Los monitores continuos de glucosa estiman la concentración de glucosa en plasma a partir de las medidas en el líquido intersticial. Sin embargo, la relación entre glucosa plasmática e intersticial no es suficientemente conocida. Se pretende modelar esta relación con el objetivo específico de desarrollar nuevos algoritmos de calibración que mejoren la precisión de los CGM en hipoglucemia y, consecuentemente, mejoren también el desempeño del control en lazo cerrado.
O4. Re-diseñar y validar estrategias de lazo abierto en terapias de infusión continua de insulina (CSII) para compensar eficientemente el efecto de las comidas minimizando el riesgo de hipoglucemia. Se espera probar intensivamente y refinar un algoritmo de dosificación de bolos de insulina previamente desarrollado por los directores de Tesis que actualmente se encuentra en proceso de protección intelectual (solicitud de patente bi-nacional entre UNLP-CONICET y Univesidad de Girona).
O5. Desarrollar y validar algoritmos robustos y seguros de control en lazo cerrado para el Pancreas Artificial. Se investigará la integración del algoritmo de lazo abierto para dosificación de bolos en esquemas de control semi-automático con anuncio de comidas. Para el control de lazo cerrado se trabajará sobre estrategias basadas en controladores simples con capas de seguridad adicionales, partiendo de la metodología SAFE (Safety Auxiliary Feedback Element) recientemente desarrollada. Se trabajará también en el desarrollo de observadores de estado y de parámetros para estimar la insulina en plasma y la sensibilidad insulínica.

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Publicado
2019-04-03
Cómo citar
Rosales, N., Garelli, F., & De Battista, H. (2019). MODELADO Y SIMULACIÓN DE TECNOLOGÍAS PARA EL TRATAMIENTO DE LA DIABETES. Investigación Joven, 6(Especial), 186. Recuperado a partir de https://revistas.unlp.edu.ar/InvJov/article/view/7116