Ανάπτυξη διορμονικού ελεγκτή γλυκόζης για άτομα με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 1

Ζιώγα, Ελένη; Zioga, Eleni

dc.contributor.author	Ζιώγα, Ελένη	el
dc.contributor.author	Zioga, Eleni	en
dc.date.accessioned	2020-05-18T14:49:34Z
dc.date.available	2020-05-18T14:49:34Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50635
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18333
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Σακχαρώδης διαβήτης	el
dc.subject	Diabetes mellitus	en
dc.subject	Τεχνητό πάγκρεας	el
dc.subject	Προβλεπτικός έλεγχος	el
dc.subject	Αναλογικός - Διαφορικός έλεγχος	el
dc.subject	Αυτοπαλινδρομικό μοντέλο	el
dc.subject	Artificial pancreas	en
dc.subject	Model predictive control (MPC)	en
dc.subject	Proportional - Derivative (PD) control	en
dc.subject	Autoregressive model	en
dc.title	Ανάπτυξη διορμονικού ελεγκτή γλυκόζης για άτομα με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 1	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοϊατρική μηχανική	el
heal.classification	Bioengineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-11-05
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η σχεδίαση, η ανάπτυξη και η αξιολόγηση ενός αλγορίθμου ελέγχου γλυκόζης για άτομα με Σακχαρώδη Διαβήτη Τύπου 1 (ΣΔΤ1). Ο ελεγκτής γλυκόζης είναι διορμονικός και υβριδικός (ημι-κλειστού βρόχου), χρησιμοποιεί την υποδόρια οδό και εκτιμά σε πραγματικό χρόνο τον απαιτούμενο ρυθμό έγχυσης ινσουλίνης και γλυκαγόνης σε άτομα με ΣΔΤ1 που εφαρμόζουν Διάταξη Συνεχούς Μέτρησης Γλυκόζης (ΔΣΜΓ), Αντλία Συνεχούς Έγχυσης Ινσουλίνης (ΑΣΕΙ) και Αντλία Συνεχούς Έγχυσης Γλυκαγόνης (ΑΣΕΓ). Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο Σακχαρώδης Διαβήτης (ΣΔ) χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα γλυκόζης αίματος, γεγονός που οφείλεται στη διαταραχή του μεταβολισμού της γλυκόζης, κύριο στόχο του αλγορίθμου ελέγχου γλυκόζης αποτελεί η ρύθμιση και η διατήρηση των επιπέδων γλυκόζης αίματος εντός φυσιολογικών ορίων. Ο ελεγκτής γλυκόζης, η ΔΣΜΓ και οι αντλίες συνεχούς έγχυσης ορμονών (ινσουλίνης και γλυκαγόνης) συνθέτουν το «Τεχνητό Πάγκρεας», ένα σύστημα ελέγχου γλυκόζης κλειστού βρόχου, που αποσκοπεί στην υποκατάσταση της λειτουργίας του φυσιολογικού παγκρέατος, η οποία είναι προβληματική στα άτομα με ΣΔ. Ο προτεινόμενος ελεγκτής γλυκόζης βασίζεται στη συνδυασμένη χρήση ενός Προβλεπτικού Ελεγκτή (Model Predictive Control - MPC) για την εκτίμηση του βέλτιστου ρυθμού έγχυσης ινσουλίνης και ενός Αναλογικού - Διαφορικού Ελεγκτή (Proportional Derivative Control – PD Control) για τον υπολογισμό του προτεινόμενου ρυθμού έγχυσης γλυκαγόνης. Το μοντέλο προσομοίωσης του μεταβολισμού γλυκόζης - ινσουλίνης που ενσωματώνεται στον ΜPC ελεγκτή είναι ένα αυτοπαλινδρομικό μοντέλο εξωγενούς εισόδου (Autoregressive Exogenous Input - ARX Model). Ο ελεγκτής δέχεται ως εισόδους προηγούμενες καταγραφές γλυκόζης, προηγούμενους ρυθμούς έγχυσης ινσουλίνης και γλυκαγόνης και πληροφορίες για τα λαμβανόμενα γεύματα, και εξάγει κατάλληλο ρυθμό έγχυσης ινσουλίνης και γλυκαγόνης. Για την αξιολόγηση της απόδοσης του αλγορίθμου ελέγχου γλυκόζης χρησιμοποιήθηκε ο προσομοιωτής UVa T1DM, ο οποίος περιλαμβάνει πληθυσμό 30 εικονικών ασθενών (10 Ενήλικες, 10 Έφηβοι και 10 Παιδιά). Ο ελεγκτής εξετάστηκε ως προς την ικανότητά του να διαχειρίζεται διαταραχές γευμάτων, καταστάσεις νηστείας, καθυστερήσεις λόγω της χρήσης της υποδόριας οδού, ανακρίβειες στις μετρήσεις γλυκόζης και διαφορετική συμπεριφορά του μεταβολισμού γλυκόζης που παρατηρείται μεταξύ των ατόμων με ΣΔΤ1.	el
heal.advisorName	Νικήτα, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Κουτσούρης, Διονύσιος Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Σταφυλοπάτης, Ανδρέας Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Βιοϊατρικών Προσομοιώσεων και Απεικονιστικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false