Modelado y control de sistemas de páncreas artificiales

Abstract

Cerca de 400 millones de personas en el mundo padecen diabetes, una enfermedad ligada al páncreas que tiene como resultado un aumento del nivel de glucosa en la sangre. Concretamente, la diabetes de tipo I se produce porque el páncreas no es capaz de segregar la insulina necesaria para reducir los niveles de glucosa cuando estos sobrepasan unos límites. Los enfermos que tienen este tipo de diabetes deben medirse los niveles de glucosa en la sangre con una elevada frecuencia e inyectarse insulina cuando estos sean demasiado altos. Sin embargo, para ahorrarle este trabajo a estos pacientes existe la posibilidad de elaborar un páncreas artificial encargado de forma autónoma de medir los valores de la concentración de glucosa en la sangre y suministrar automáticamente la insulina cuando sea necesario. Para ello, en este trabajo se modelará un sistema que simule la acción del páncreas en cuanto a regulación de glucosa e insulina se refiere. Tras modelar dicho sistema, este pasará a ser controlado para mantener los niveles de glucosa dentro de los límites salubres. Todo ello será implementado en Matlab-Simulink.

Nearly 400 million people in the world suffer from diabetes, a disease linked to the pancreas that results in an increase in the level of glucose in the blood. Specifically, type I diabetes occurs because the pancreas is unable to secrete the insulin needed to reduce glucose levels when they exceed limits. Patients who have this type of diabetes must measure their blood glucose levels at a high frequency and inject insulin when they are too high. However, in order to save this work for these patients, there is the possibility of developing an artificial pancreas that autonomously manages to measure the values of blood glucose concentration and automatically deliver insulin when necessary. For this, in this work a system that simulates the action of the pancreas in terms of glucose and insulin regulation will be modeled. After modeling this system, it will be controlled to keep glucose levels within safe limits. All this will be implemented in Matlab-Simulink.