Modellizzazione e controllo del sistema glicemia-insulinemia in pazienti con diabete di tipo I

Anno
2018
Proponente Claudia Califano - Professore Associato
Sottosettore ERC del proponente del progetto
Componenti gruppo di ricerca
Abstract

Il progetto di ricerca comprende modellizzazione, analisi e controllo del sistema glicemia-insulinemia con particolare attenzione al diabete di tipo 1.

I modelli attualmente utilizzati per rappresentare il sistema dinamico glicemia-insulinemia sono caratterizzati da punti di equilibrio inconsistenti con le terapie insuliniche effettivamente utilizzate nella realtà (FIT) [1]. La revisione della modellazione è quindi obbligatoria sia per scopi di simulazione, sia per migliorare le prestazioni di qualsiasi controllo basato sul modello.
D¿altra parte in una serie di articoli più recenti ([2] - [7]), è stato incluso un ritardo nel modello realizzato per rappresentare il sistema glicemia-insulinemia sia per pazienti sani, che per pazienti diabetici di tipo 1 e di tipo 2. Questi modelli, derivati dai modelli matematici sopra menzionati, ben rappresentano il comportamento del sistema per pazienti sani e per pazienti con diabete di tipo 2,mentre danno risultati non accettabili a lungo termine per pazienti diabetici di tipo 1.
I problemi aperti sono quindi la determinazione di un modello matematico in grado di far fronte alla FIT e ai principi fondamentali della biologia, compresi i vincoli di positività delle grandezze coinvolte e i ritardi temporali per pazienti di tipo 1,e successivamente la determinazione di un controllo (cioé di una terapia) che automaticamente regoli la somministrazione dell'insulina per mantenere la glicemia nei range consentiti. Attualmente infatti non esiste un "pancreas artificiale" completamente automatizzato. Il sistema di Medtronic approvato dalla FDA nel 2016 è caratterizzato da una soluzione ibrida in cui il paziente provvede ad iniezione manuale di boli di insulina quando viene assunto un pasto, mentre il sistema cerca di regolare automaticamente l'insulina basale.

ERC
PE1_10, PE1_19, PE1_7
Keywords:
ANALISI, MODELLAZIONE E SIMULAZIONE DEI SISTEMI BIOLOGICI, TEORIA DEI CONTROLLI E CONTROLLO OTTIMO, TEORIA DEI SISTEMI, SISTEMI DI CONTROLLO

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