مدل‌سازي سيستم دوتاخيري گلوكز-انسولين بر اساس اندازه‌گيري با سيستم غيرتهاجمي پيوسته

در دهه‌هاي اخير، به علت افزايش شيوع بيماري ديابت و عوارض مزمن آن، اندازه‌گيري قند خون، مدل‌سازي سيستم انسولين-گلوكز و كنترل قند خون از اهميت ويژه‌اي برخوردار شده است. از آن‌جا كه در ديابت نوع اول بدن انسولين ترشح نمي‌كند، سلول‌ها گلوكز را جذب نمي‌كنند و بنابراين سطح گلوكز خون افزايش مي‌يابد. براي كنترل قند خون، بايد انسولين به صورت زيرپوستي و در شرايط پيچيده‌ي كنترل شده‌ي محيطي، به بدن تزريق شود. اگر سطح انسولين از محدوده‌ي فيزيولوژيكي طبيعي بالاتر رود، احتمال مرگ وجود دارد. درمان‌هاي مختلفي براي بيماري ديابت وجود دارد، كه درمان اصلي آن انسوليندرماني است. پايش سطح قند خون بيمار به طور پيوسته در طول شبانه‌روز، راه كار درماني بسيار مناسبي است از جهت آن‌كه با كم‌ترين ميزان تزريق انسولين در زمان‌هاي مورد نياز، مقدار قند خون بيمار را در محدوده ي ايمن تحت كنترل قرار مي دهد. اين امر از هايپرگلاسمي (مقدار قند خون بيش‌تر از 120mg/dl ) و هيپوگلاسمي (مقدار قند خون كم‌تر از mg/dl  65) بيمار جلوگيري مي كند. براي دست‌يابي به اين هدف، يك مدل دوتاخيري موجود، به منظور مدل سازي تغييرات سطح قند خون به طور پيوسته در طول شبانه روز، توسعه داده شده است. برخي از پارامترهاي اين مدل با استفاده از الگوريتم ژنتيك جهت دست‌يابي به بيش‌ترين تطبيق بين ديناميك حاصل از مدل با ديتاهاي اخذ شده در اين مطالعه، تخمين زده شده اند. در نتيجه، مدل توسعه داده شده در اين پژوهش، قادر است ديناميك قند خون را به طور پيوسته در طول شبانه روز به دست آورد و به تبع آن، ديناميك انسولين مورد نياز جهت تزريق به بيمار براي تحت كنترل قرار دادن ميزان قند خون در محدوده ي مجاز را پيش بيني كند. بنابراين، اين سيستم كنترلي قادر است از هيپوگلاسمي و هايپرگلاسمي شدن بيمار جلوگيري كند.