تنظیم سطح غلظت گلوکز خون بیماران مبتلا به دیابت نوع یک با استفاده از کنترل‌کنندة مد لغزشی

Abstract

سامانة خودکار کنترل سطح غلظت گلوکز خون، پانکراس مصنوعی نام دارد که پژوهشگران در سال‌های اخیر به طراحی و پیاده‌سازی آن توجه کرده‌اند. کنترل حلقه بسته غلظت گلوکز خون با موانع و مشکلاتی همراه است؛ ازجمله مقابله با افت ناگهانی قند خون و اغتشاشاتی مانند اثر هیدروکربنات وعده‌های غذایی، ورزش و تغییرات فیزیولوژیک ناشی از فشارهای عصبی یا استرس روی سطح غلظت گلوکز خون. همچنین، چالش‌هایی همچون تطابق کنترل‌کننده با تغییرات روزبه‌روز بیمار و فرد به فرد وجود دارد. در این مقاله، روش کنترل نوین مد لغزشی انتگرالی فازی تطبیقی برای تنظیم سطح غلظت گلوکز خون ارائه می‌شود. روش پیشنهادی با شبیه‌سازی نه بیمار مجازی ارزیابی می‌شود. در شبیه‌سازی‌ها با تکیه بر ارتقای مدل بیمار مجازی علاوه بر مقابلة هم‌زمان با اثر هیدروکربنات و ورزش بر غلظت گلوکز، تغییرات فرد به فرد نیز مطالعه می‌شود. برای هرکدام از زیرسامانه‌های پمپ انسولین و حسگر پیوستة گلوکز یک مدل دینامیکی در نظر گرفته می‌شود. نتایج شبیه‌سازی و مقایسة آنها با نتایج به‌دست‌آمده از روش کنترل PID، پیش‌بین و مد لغزشی مرتبه کسری تطبیقی، کارآیی مناسب روش پیشنهادی را نشان می‌دهد.