مدل سازی سیستم دوتاخیری گلوکز-انسولین بر اساس اندازه گیری با سیستم غیرتهاجمی پیوسته

در دهه های اخیر، به علت افزایش شیوع بیماری دیابت و عوارض مزمن آن، اندازه گیری قند خون، مدل سازی سیستم انسولین-گلوکز و کنترل قند خون از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. از آن جا که در دیابت نوع اول بدن انسولین ترشح نمی کند، سلول ها گلوکز را جذب نمی کنند و بنابراین سطح گلوکز خون افزایش می یابد. برای کنترل قند خون، باید انسولین به صورت زیرپوستی و در شرایط پیچیده ی کنترل شده ی محیطی، به بدن تزریق شود. اگر سطح انسولین از محدوده ی فیزیولوژیکی طبیعی بالاتر رود، احتمال مرگ وجود دارد. درمان های مختلفی برای بیماری دیابت وجود دارد، که درمان اصلی آن انسولین-درمانی است. پایش سطح قند خون بیمار به طور پیوسته در طول شبانه روز، راه کار درمانی بسیار مناسبی است از جهت آن که با کم ترین میزان تزریق انسولین در زمان های مورد نیاز، مقدار قند خون بیمار را در محدوده ی ایمن تحت کنترل قرار می دهد. این امر از هایپرگلاسمی (مقدار قند خون بیش تر از 120mg/dl) و هیپوگلاسمی (مقدار قند خون کم تر از mg/dl  65) بیمار جلوگیری می کند. برای دست یابی به این هدف، یک مدل دوتاخیری موجود، به منظور مدل سازی تغییرات سطح قند خون به طور پیوسته در طول شبانه روز، توسعه داده شده است. برخی از پارامترهای این مدل با استفاده از الگوریتم ژنتیک جهت دست یابی به بیش ترین تطبیق بین دینامیک حاصل از مدل با دیتاهای اخذ شده در این مطالعه، تخمین زده شده اند. در نتیجه، مدل توسعه داده شده در این پژوهش، قادر است دینامیک قند خون را به طور پیوسته در طول شبانه روز به دست آورد و به تبع آن، دینامیک انسولین مورد نیاز جهت تزریق به بیمار برای تحت کنترل قرار دادن میزان قند خون در محدوده ی مجاز را پیش بینی کند. بنابراین، این سیستم کنترلی قادر است از هیپوگلاسمی و هایپرگلاسمی شدن بیمار جلوگیری کند.