《单片机输液监护器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机输液监护器（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Active Insulin Infusion Using Fuzzy-Based Closed-loop ControlSh. Ya s i n i , M. B. Na g hi b i - Si s t a n i , A. Ka r i mp o u r Dep a r t men t o f El ec t r i c a l En g i n eer i n g , Fer d o ws i Un i v er s i t y o f Ma s h h a d , Ma s h h a d , I r a n E- ma i l : s h _ y a 8 5s t u - ma
2、i l . u m. a c . i rAbstractI n t h i s p a p er a c l o s ed - l o o p c o n t r o l a l g o r i t h m i s d ev el o p ed f o r b l o o d g l u c o s e r eg u l a t i o n i n t y p e I d i a b et es mel l i t u s p a t i en t s . T h e c o n t r o l t ec h n i qu e i n c o r p o r a t es ex p er t
3、kn o wl ed g e a b o u t t r ea t men t o f d i s ea s e b y u s i n g Ma md a n i - t y p e f u zzy l o g i c c o n t r o l l er t o s t a b i l i ze t h e b l o o d g l u c o s e c o n c en t r a t i o n i n n o r mo g l y c a emi c l ev el o f 7 0 mg /d l . Co n t r o l l er p er f o r ma n c e i
4、 s a s s es s ed i n t er ms o f i t s a b i l i t y t o r ejec t t h e mu l t i p l e mea l d i s t u r b a n c es r es u l t i n g f r o m f o o d i n t a ke, o n a n a v er a g ed n o n l i n ea r p a t i en t mo d el . Ro b u s t n es s o f t h e c o n t r o l l er i s t es t ed o v er a g r o u
5、 p o f p a t i en t s wi t h mo d el p a r a met er v a r y i n g c o n s i d er a b l y f r o m t h e a v er a g e mo d el . I n a d d i t i o n , p r o p o s ed c o n t r o l l er p r o v i d es t h e p o s s i b i l i t y o f mo r e a c c u r a t e c o n t r o l o f b l o o d g l u c o s e l ev e
6、l i n t h e p a t i en t i n s p i t e o f u n c er t a i n t y i n mo d el a n d mea s u r emen t n o i s e. Si mu l a t i o n r es u l t ss h o wt h e s u p er i o r i t y o f t h e p r o p o s ed s c h eme i n t er ms o f r o b u s t n es s t o u n c er t a i n t y i n c o mp a r i s o n wi t h o
7、 t h er r es ea r c h es .1. IntroductionDi a b e t e s me l l i t u s i s a me t a b o l i c d i s e a s e c a u s e d b y i n s u f f i c i e n t p r o d u c t i o n o r d e f i c i e n t r e s p o n s i ve n e s s t o i n s u l i n . The t wo t y p e s o f d i a b e t e s a r e t y p e I a n d t
8、y p e I I . I n t hi s p a p e r t he f o c u s i s o n t y p e I d i a b e t e s . I n t y p e I d i a b e t e s t he b o d y i mmu n e s y s t e m d e s t r o y s p a n c r e a t i c b e t a c e l l s , t he o n l y c e l l s i n t he b o d y t ha t ma k e t he ho r mo n e i n s u l i n , whi c h
9、r e g u l a t e s b l o o d g l u c o s e 1 . Whe n g l u c o s e l e ve l r e ma i n s hi g h f o r e xt e n d e d p e r i o d s o f t i me t he p a t i e n t i s a t r i s k f o r n e u r o p a t hy , n e p hr o p a t hy , b l i n d n e s s , a n d o t he r l o n g - t e r m va s c u l a r c o mp
10、l i c a t i o n s . Si n c e i n t e n s i ve i n s u l i n t he r a p y i n i n s u l i n - d e p e n d e n t d i a b e t i c p a t i e n t s c a n r e d u c e t he r i s k o f d e ve l o p i n g c o mp l i c a t i o n s 2 . The r e f o r e , t he s e p a t i e n t s a r e e n c o u r a g e d t o h
11、a ve t hi s k i n d o f t he r a p y p r e s c r i b e d b y a c o n t i n u o u s s u b c u t a n e o u s i n s u l i n i n f u s i o n p u mp . Co n t r o l s t r a t e g i e s o f d i a b e t e s t r e a t me n t c a n b e c a t e g o r i ze d a s o p e n l o o p c o n t r o l , s e mi c l o s e
12、d - l o o p , a n d c l o s e d - l o o p c o n t r o l . The c u r r e n t t r e a t me n ti n vo l ve s o p e n l o o p c o n t r o l i n whi c h p hy s i c i a n s i n je c t a p r e d e t e r mi n e d d o s e o f i n s u l i n s u b c u t a n e o u s l y b a s e d o n t hr e e o r f o u r t i me
13、 d a i l y g l u c o s e me a s u r e me n t s , u s u a l l y b y a n i n va s i ve me t ho d o f f i n g e r p r i c k . Thi s me t ho d n o t o n l y i s p a i n f u l a n d i n c o n ve n i e n t b u t a l s o u n r e l i a b l e b e c a u s e o f a p p r o xi ma t i o n i n vo l ve d i n t y p
14、e a n d t he a mo u n t o f i n s u l i n d e l i ve r e d . I n s e mi c l o s e d - l o o p c o n t r o l i n s u l i n i n f u s i o n r a t e a d ju s t a c c o r d i n g t o i n t e r mi t t e n t b l o o d g l u c o s e r e a d i n g s . Thi s t e c hn i qu e i s a l s o s u f f e r e d f r o
15、m l o n g s a mp l i n g t i me p r o b l e m o f mi s s i n g f a s t o r i n t e r - s a mp l e d i s t u r b a n c e s . Ho we ve r , c l o s e d - l o o p c o n t r o l me t ho d whi c h a c t s a s a n a r t i f i c i a l p a n c r e a s i s t he mo s t e f f e c t i ve wa y o f d i a b e t e s t r e a t me n t a n d c o u l d i mp r o ve t he qu a l i t y o f l i f e a n d l i
