Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)
Controle Chaveado por Zonas para um Modelo Matemático do Sistema Glicose-Insulina
Henrique Anhel Ferraz
Março/2012
| Programa: |
Engenharia Elétrica |
Indivíduos com diabetes mellitus tipo 1 sofrem de irregularidades na produção de insulina no pâncreas e dependem da infusão exógena do hormônio para a manutenção da concentração de glicose sanguínea entre os limites saudáveis de hipo e hiperglicemia. Terapias convencionais, baseadas na administração de múltiplas injeções diárias de insulina, são imprecisas e podem não ser capazes de reduzir os riscos associados à doença.
Neste trabalho, apresenta-se uma estratégia de controle em malha fechada para a manutenção da concentração de glicose entre limites preestabelecidos. Um algoritmo baseado em controle chaveado foi formulado tendo em vista as regiões de hipo e hiperglicemia. O controlador foi testado in silico num ambiente de simulação utilizando um modelo da dinâmica da glicose-insulina de um paciente diabético tipo 1. Os ensaios foram realizados em sete pacientes virtuais sujeitos a diferentes cenários de ingestão de carboidratos. A performance do controlador foi avaliada e comparada com um controlador PD utilizando-se gráficos e índices numéricos.
Os resultados demonstram que, para a maioria dos pacientes e cenários simulados, os desempenhos foram satisfatórios. O controlador foi capaz de manter a concentração de glicose entre os limites saudáveis durante a maior parte do tempo, sem que tenham ocorridos episódios de hipoglicemia. Ainda, o controlador mostrou-se robusto às variações nas quantidades e nos horários de ingestão de alimentos.
