Robust and fault-tolerant strategies for controlling blood glucose in patients with type 1 diabetes

Abstract

Type 1 diabetes is a serious disease that must be monitored and controlled artificially by supplying exogenous insulin to the body. The artificial pancreas (AP) is a closed-loop system that resulted from integrating an insulin pump with a CGM and uses a control algorithm to automate insulin infusion. In this work, a novel tuning system and a multivariable control approach are presented for an AP system aimed to be robust against patient variability, meals and exercise. To enhance safety, fault detection 2/2 strategies are also developed as an integral part of the system. The approaches have been extensively validated in simulation and in an inpatient clinical trial

La T1D és una greu que requereix de monitorització i que ha de ser controlada de forma artificial subministrant insulina exògena. El pàncrees artificial (AP) és un sistema de llaç tancat resultant d'integrar una bomba d'insulina amb un CGM, i utilitza un sistema de control per automatitzar la infusió d'insulina. En aquest treball es presenten un nou sistema d’ajust i un sistema de control de vàries variables per a sistemes AP, dissenyat per ser robust davant la variabilitat del pacient, a menjars i exercici. Per augmentar la seguretat del pacient, també es dissenyen estratègies de detecció de fallades com una part integral dels sistema. Les estratègies proposades en aquest treball han estat validades extensivament en simulació i durant un assaig clínic, amb resultats prometedors