Universitat de Girona
Vehí, Josep
2013-10-23
Gi. 1566-2013
174 p.
Universitat de Girona. Departament d'Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica
In the work presented in this dissertation, open-loop and closed-loop control strategies that were aimed at resolving major glucose control problems in the postprandial period were developed. A new model-based control algorithm for postprandial glucose regulation in open-loop, which is based on set-inversion technology, was developed. It automatically and efficiently coordinates the values of basal-bolus insulin to achieve certain predefined control objectives. The algorithm was designed to enable integration into existing smart insulin pumps. Closed-loop control strategies based on sliding mode techniques and insulin-on-board constraints were implemented to reduce the risk of late hypoglycaemic events and to obtain safer controller performance without increasing the period of hyperglycaemia. Extensive evaluation and validation of the control robustness was performed in a comprehensive virtual environment that was specifically designed and implemented to facilitate realistic simulations. A practical methodology to “virtualise” a cohort of real Type 1 diabetic patients was also developed
En aquesta investigació, es desenvolupen estratègies de control en llaç obert i llaç tancat encaminades a superar els principals problemes de control de glucosa al període postprandial. Es va desenvolupar un nou algoritme de control basat en models en llaç obert amb tecnologia d'inversió de conjunts. Aquest coordina automàticament els valors d'insulina basal-bol d'una manera eficient per tal d'aconseguir certs objectius de control predefinits. L'algoritme va ser dissenyat per permetre la seva integració en bombes d'insulina intel•ligents. També, es van implementar estratègies de regulació en llaç tancat basades en tècniques de control en mode lliscant i limitacions de la insulina a bord, per reduir el risc d'episodis d'hipoglucèmia tardana per tal d'aconseguir un acompliment més segur sense augmentar el temps a hiperglucèmia. La robustesa dels controladors va ser demostrada mitjançant una àmplia avaluació i validació en un entorn virtual integral específicament dissenyat i implementat en aquesta tesi per permetre simulacions realistes
Artificial pancreas; Páncras artificial; Pàncrees artificial; Type 1 diabetes; Diabetes tipo 1; Diabetis tipus 1; Glucose control; Control de glucosa; Insulin; Insulina; Control algorithm; Algoritmos de control; Algoritmes de control; Virtual platform; Plataforma virtual
616.4 - Patologia del sistema limfàtic, òrgans hematopoètics, endocrins; 62 - Enginyeria. Tecnologia
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
