پیش بینی سطح گلوکز خون با مدل ریاضی بعد از 30 دقیقه

3d rendered illustration of the human pancreas

مدل ریاضی کشف شده  بواشطه  پژوهشهای penn state  قادر به پیش بینی اندازه  قند خون انسانهای مبتلا به دیابت نوع 1 با 90 درصد درستی تا نیم ساعت پیش از تغییرات قریب الوقوع اندازه قند خون در این افراد است.این مدت به اندازه است که می توان اقدامات پیشگیرانه درباره  جلوگیری از افت یا افزایش قند خون را در این افراد انجام داد.

پرفسورMolenaarمی گوید: بسیاری از مبتلایان به دیابت نوع 1 از سیستم مانیتورینگ مداوم قند خون استفاده می کنند در این سیستم اندازه گیری قند خون بوسیله ی سنجش قند خون در مایعات زیر پوست صورت می گیرد اما مقدار قند خون در زیر پوست نشاندهنده ی مقدار قند خون 8 تا 15 دقیقه ی پیش در سایر نقاط بدن است این موضوع بخصوص هنگامی مشکل زا می شود که بیمار در هنگام خواب دچار هیپوگلایسمی گردد. زمانی زنگ هشدار افت قند خون به صدا در می آید که بیمار وارد مرحله ی هیپوگلایسمی شده است و ممکن است مرگ او را تهدید کند.

پرفسورMolenaarمعتقد است نوسانات مقدار قند خون فرد در پاسخ به دوز انسولین، مصرف غذا، انجام فعالیت فیزیکی یا وضعیت روحی و احساس فرد صورت می گیرد، بزرگی این نوسانات در افراد مختلف متفاوت است.

در دهه ی گذشته،پیشرفت های زیادی در تولید یک پانکرانس مصنوعی مکانیکال پوشیدنی یا کاشتنی انجام شد که بطور اتوماتیک دارای سیستم تحویل انسولین باشد و شامل مانیتور مداوم گلوکو، پمپ انسولین و الگوریتم کنترل کننده ی لوپ بسته بین حسگر گلوکز و تحویل انسولین در پمپ است.

دکتر Molenaar  می گوید: اما ساخت یک پانکرانس مصنوعی که بتواند مقدار صحیح انسولین را در زمان صحیح به بدن فرد تحویل دهد یک چالش بزرگ است زیرا ساخت یک الگوریتم کنترل کننده که بتواند متغییرهای گوناگون میان افراد را در نظر بگیرد کار بسیار مشکلی است. در این مدل جدید توانایی نظارت بر این متغییرها وجود دارد . این مدل ریاضی قادر است بر اساس دوز انسولین و مقدار غذایی که فرد مصرف می کند مقدار قند خون او را نیم ساعت قبل از وقوع پیش بینی کند.

محققین از مدل ریاضی تغییر کننده با زمان که با تکنیک فیلترینگ توسعه یافته ی کالمن تخمین زده شده است، استفاده کردند. در این مدل تغییرات ایجاد شده در سینتیک گلوکز در طول زمان بر اساس دوز انسولین و مقدار مصرف غذا محاسبه می شود.

دانشمندان صحت مدل مذکور را با استفاده از شبیه ساز UVa/padova  که توسط FDA  تأیید شده است برای 30 بیمار مجازی و 5 بیمار زنده ی مبتلا به دیابت آزمایش کردند. نتایج این تحقیق این هفته بصورت آنلاین در مجله ی The Journal of Diabetes science and Technology  منتشر گردید.

پرفسور Wang( دکتری مهندسی مکانیک ) می گوید: ما وابستگی دینامیک قند خون به دوز انسولین و مصرف غذا را که در طول زمان تغییر می کرد در یک بیمار و بین بیماران مختلف در نظر گرفتیم. صحت بالای پیش بینی این مدل 30 دقیقه قبل از وقوع تغییر در مقدار قند خون به بیمار اجازه می دهد از دوز بهینه ی انسولین سریع الاثر در زمان واقعی برای کنترل مقدار قند خون خود استفاده کند زیرا شروع پاسخ به انسولین دارای تأخیر 30 دقیقه ای در بدن است. روش ما بهتر از روش استاندارد موجود است زیرا پارامترهای مدل ما در زمان واقعی تخمین زده است.

پیکربندی این مدل از برآورد بازگشتی و کنترل گر بهینه منجر به ابداع یک پانکراس مصنوعی موثر در آینده خواهد شد.

منبع :www.medicalnewstoday.com/releases/274595.php

سرپرست مترجمین :فرخی نیا

پیش بینی مقدار قندخون با استفاده از مدل ریاضی

28 فوریه 2014 – مدل ریاضی ابداع شده توسط محققین penn state  قادر به پیش بینی مقدار قند خون افراد مبتلا به دیابت نوع 1 با 90 درصد صحت تا 30 دقیقه قبل از تغییرات قریب الوقوع مقدار قند خون در این افراد است.این زمان به اندازه ی است که می توان اقدامات پیشگیرانه درباره ی جلوگیری از افت یا افزایش قند خون را در این افراد انجام داد.

پرفسورMolenaarمی گوید: بسیاری از مبتلایان به دیابت نوع 1 از سیستم مانیتورینگ مداوم قند خون استفاده می کنند در این سیستم اندازه گیری قند خون بوسیله ی سنجش قند خون در مایعات زیر پوست صورت می گیرد اما مقدار قند خون در زیر پوست نشاندهنده ی مقدار قند خون 8 تا 15 دقیقه ی پیش در سایر نقاط بدن است این موضوع بخصوص هنگامی مشکل زا می شود که بیمار در هنگام خواب دچار هیپوگلایسمی گردد. زمانی زنگ هشدار افت قند خون به صدا در می آید که بیمار وارد مرحله ی هیپوگلایسمی شده است و ممکن است مرگ او را تهدید کند.

پرفسورMolenaarمعتقد است نوسانات مقدار قند خون فرد در پاسخ به دوز انسولین، مصرف غذا، انجام فعالیت فیزیکی یا وضعیت روحی و احساس فرد صورت می گیرد، بزرگی این نوسانات در افراد مختلف متفاوت است.

در دهه ی گذشته،پیشرفت های زیادی در تولید یک پانکرانس مصنوعی مکانیکال پوشیدنی یا کاشتنی انجام شد که بطور اتوماتیک دارای سیستم تحویل انسولین باشد و شامل مانیتور مداوم گلوکو، پمپ انسولین و الگوریتم کنترل کننده ی لوپ بسته بین حسگر گلوکز و تحویل انسولین در پمپ است.

دکتر Molenaar  می گوید: اما ساخت یک پانکرانس مصنوعی که بتواند مقدار صحیح انسولین را در زمان صحیح به بدن فرد تحویل دهد یک چالش بزرگ است زیرا ساخت یک الگوریتم کنترل کننده که بتواند متغییرهای گوناگون میان افراد را در نظر بگیرد کار بسیار مشکلی است. در این مدل جدید توانایی نظارت بر این متغییرها وجود دارد . این مدل ریاضی قادر است بر اساس دوز انسولین و مقدار غذایی که فرد مصرف می کند مقدار قند خون او را نیم ساعت قبل از وقوع پیش بینی کند.

محققین از مدل ریاضی تغییر کننده با زمان که با تکنیک فیلترینگ توسعه یافته ی کالمن تخمین زده شده است، استفاده کردند. در این مدل تغییرات ایجاد شده در سینتیک گلوکز در طول زمان بر اساس دوز انسولین و مقدار مصرف غذا محاسبه می شود.

دانشمندان صحت مدل مذکور را با استفاده از شبیه ساز UVa/padova  که توسط FDA  تأیید شده است برای 30 بیمار مجازی و 5 بیمار زنده ی مبتلا به دیابت آزمایش کردند. نتایج این تحقیق این هفته بصورت آنلاین در مجله ی The Journal of Diabetes science and Technology  منتشر گردید.

پرفسور Wang( دکتری مهندسی مکانیک ) می گوید: ما وابستگی دینامیک قند خون به دوز انسولین و مصرف غذا را که در طول زمان تغییر می کرد در یک بیمار و بین بیماران مختلف در نظر گرفتیم. صحت بالای پیش بینی این مدل 30 دقیقه قبل از وقوع تغییر در مقدار قند خون به بیمار اجازه می دهد از دوز بهینه ی انسولین سریع الاثر در زمان واقعی برای کنترل مقدار قند خون خود استفاده کند زیرا شروع پاسخ به انسولین دارای تأخیر 30 دقیقه ای در بدن است. روش ما بهتر از روش استاندارد موجود است زیرا پارامترهای مدل ما در زمان واقعی تخمین زده است.

پیکربندی این مدل از برآورد بازگشتی و کنترل گر بهینه منجر به ابداع یک پانکراس مصنوعی موثر در آینده خواهد شد.

منبع-http://diabetestma.org

دفعات بازدید : 177