Diseño de una bomba de insulina inteligente

Abstract

La Diabetes Mellitus tipo 1 es una enfermedad que se produce cuando el páncreas no produce insulina. Si ésta no se administra de manera externa, el organismo no puede regular los valores de glucemia. Numerosos estudios indican que el control estricto de los valores de glucemia reduce significativamente las complicaciones de la enfermedad. La automatización de la infusión de insulina es una de las maneras más eficaces de controlar la glucemia. Es un objetivo que se busca desde principios de los años 70 del siglo XX cuando se desarrolló el Biostator, primer equipo automático de infusión de insulina basado en un controlador PID lineal. En la actualidad a este dispositivo se lo denomina páncreas artificial. Está compuesto de un sensor de glucosa, un algoritmo de control y una bomba de infusión de insulina. En la actualidad, los algoritmos de control lineal solo pueden regular la glucosa en el entorno de un valor basal por lo que, cuando se ingiere una comida se tiene que agregar manualmente una dosis adicional de insulina (bolo). Nuestro grupo ha desarrollado varios algoritmos de control que automatizan totalmente el proceso. Están basados en técnicas geométrico-diferenciales de control no lineal cuya efectividad se ha comprobado por medio de simulaciones numéricas. Hemos usado linealización exacta y control basado en flatness, técnicas por las cuales un sistema no lineal se convierte en un sistema lineal y controlable. En este trabajo se muestra un prototipo funcional de una bomba de infusión de insulina para comprobar en forma experimental los algoritmos de control desarrollados.