تعیین نرخ تزریق انسولین برای تنظیم قند خون در بیماران دیابتی نوع یک

کنترل دقیق متغیرهای حیاتی در افراد بیمار که سیستم کنترل طبیعی آن ها به دلیلی با مشکل مواجه شده، امری ضروری است. یکی از این متغیرهای حیاتی سطح گلوکز خون افراد مبتلا به دیابت است. هورمونی که برای جذب گلوکز خون به داخل سلول ها نقش اساسی دارد، انسولین می باشد. در یک نوع از دیابت که به آن دیابت نوع یک می گویند، ترشح انسولین از پانکراس متوقف می-شود و در این حالت گلوکز حاصل از قند خوراکی و یا ترشح شده از کبد در خون باقی می ماند و سلول ها نمی توانند آن را جذب کنند و به این ترتیب سلول ها با کمبود گلوکز روبه رو می شوند. راه حلی که در این زمینه وجود دارد، تزریق انسولین از خارج بدن به داخل خون است. طبیعی است این تزریق باید کنترل شده باشد، در غیر این صورت افزایش بیش از حد مجاز انسولین در بدن نیز می تواند باعث مرگ انسان شود. در این پروژه پس از بیان معادلات غیرخطی دینامیک انسولین- گلوکز در بیماران دیابتی نوع 1، یک الگوریتم مشورتی/کنترل برای بیمارانی که تحت درمان شدید انسولین بر اساس تزریق چند مرحله ای در روز می باشند، ارایه شده است. این الگوریتم با به کارگیری دانش فرد خبره در زمینه درمان این بیماری و با استفاده از منطق فازی از نوع ممدانی برای تنظیم قند خون ساخته شده است. فرض شده است که بیمار در طول روز سه وعده غذایی با فاصله زمانی 6 ساعت مصرف می کند. روش کنترلی بر اساس دو حلقه پس خور می باشد. حلقه داخلی مقدار انسولین رگولار (کوتاه اثر) و انسولین nph (متوسط الاثر) را که قبل از هر وعده غذایی باید به بیمار تزریق شود، تعیین می کند. سپس ترکیب این انسولین ها، توسط بیمار در یک بافت زیرپوستی تزریق می شود. علاوه بر این، کنترل گر حلقه خارجی مقدار بیشینه انسولینی را که فرد در طول روز می تواند مصرف کند، تعیین می کند. کنترل گر خارجی حکم یک ناظر را برای کنترل گر داخلی بازی می کند. همچنین نشان داده شده است در حالتی که فرد پنج وعده غذایی در طول روز مصرف می کند الگوریتم به درستی قادر به تعیین دوز اضافی انسولین nph نمی باشد. برای حل این مشکل از یک کنترل گر نروفازی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است در حالتی که فرد پنج وعده غذایی در طول روز مصرف می کند، به کنترل بهتری می توان دست یافت.