Un pancréas artificiel est un système pour l'administration automatisée d'insuline à une personne atteinte de diabète insulino-dépendant, y compris la surveillance de la glycémie, une pompe à insuline et un centre de décision (tel que l'application AIAPS).
AIAPS est une application - le centre de contrôle de l'IPG, dont le but est: de réguler la glycémie et de la maintenir dans la plage cible. Pour atteindre les objectifs, le système construit une prédiction de la glycémie en utilisant une logique linéaire et des réseaux neuronaux.
Lors du développement d'une application, l'équipe de projet met un accent particulier sur la sécurité d'utilisation du système.
La fonction de l'AIAPS, à laquelle cet article est consacré, est un modèle adaptatif (également appelé dynamique) d'absorption des glucides.
Point de départ
Commençons par le fait qu'il y a neuf mois, un modèle d'action des glucides a été introduit dans l'AIAPS, qui dépend du temps de décomposition de différents types de glucides, à savoir:
Type 1 - glucides d'une durée de 60 minutes et un pic de 25 minutes
Il s'agit notamment du Coca-Cola, des sucettes, du sucre etc.
Type 2 - glucides d'une durée de 120 minutes et d'un pic de 40 minutes
Par exemple, il peut s'agir de bonbons ou de pain blanc.
Type 3 - glucides d'une durée de 180 minutes et d'un pic de 60 minutes
Il s'agit d'un aliment complexe, par exemple le sarrasin avec de la viande.
Type 4 - glucides d'une durée de 240 minutes et un pic de 70 minutes
Aliments gras et protéinés en grande quantité.
Nous avons testé ce modèle pendant 6 mois, en notant constamment la durée, mais nous avons rapidement rencontré les défis suivants (outre le fait que l'introduction de la durée rend plus difficile l'enregistrement des glucides).
Tout d'abord, par exemple, mon déjeuner complexe avec du sarrasin et de la viande contient plus de 100 glucides (toute grande quantité pour vous), nous avons remarqué que dans ce cas, il serait incorrect d'indiquer la durée des glucides pendant 180 minutes. Et après ces 180 minutes, l'augmentation du glucose continuera et évidemment - les glucides sont le déclencheur de cette augmentation.
Deuxièmement, après avoir mangé, après un certain temps, la glycémie commence à chuter brusquement (bien que, selon le modèle, il reste encore une quantité suffisante de glucides à bord), ce qui indique que les glucides ont déjà été absorbés par le corps.
Nous avons également noté que l'absorption des glucides commence à des intervalles différents après un repas, ce qui peut conduire à une plus longue période d'absorption des glucides par rapport au modèle.
Troisièmement, nous avons calculé que malgré la complexité des glucides, à partir du moment où vous commencez à prendre des glucides, leur pic sera d'environ 25-30 minutes. Ce point ne correspond pas, la complexité est écrite en haut, et ce n'est que notre hypothèse.
De plus, nous avons vu que certains repas contiennent non pas un mais plusieurs pics, ou peuvent avoir une décomposition par vagues au lieu d'une décomposition linéaire.
Tout cela a conduit à l'idée de réviser le modèle précédemment établi, qui a néanmoins donné de bons résultats.
Nouvelle solution
Nous avons décidé de faire des recherches et de voir un véritable modèle de dégradation des glucides.
Pour ce faire, nous avons mis en place un modèle d'assimilation adaptative des glucides ou un modèle adaptatif des glucides (MAU).
Ci-dessous, vous pouvez voir un exemple du premier rendu d'un reflet d'une division adaptative.
Figure 1: Capture d'écran du programme montrant la répartition des glucides
Notez les différences entre le modèle standard (violet, lire 1 fois par minute) et les glucides digérés (vert, lire 1 fois toutes les 5 minutes). Le modèle est différent et c'est un excellent exemple du fonctionnement réel des glucides.
Nous avons également conclu que les glucides durent plus longtemps que nous ne l'imaginions.
Cela nous aidera à dessiner un tel modèle de glucides qui est réellement disponible et à calculer correctement les coefficients.
Comment les calculs sont effectués
La première étape consiste à prédire le glucose en fonction des ratios actuels, l'insuline et les glucides à bord, la
deuxième étape consiste à obtenir des valeurs de glucose.
Ensuite, nous calculons la différence entre les prévisions et les valeurs réelles et obtenons le delta UIA.
Après avoir reçu le delta UIA, nous l'ajoutons:
- Aux glucides
- À leur absence
- À l'activité.
Une fois les valeurs reçues et la conclusion établie, vous pouvez commencer à ajuster le glucose en fonction des données obtenues.
L'ajustement en fonction des données reçues sera effectué dans les variantes suivantes.
- L'action des glucides a commencé, l'apport d'insuline affecté à la décomposition des glucides est autorisé.
- L'effet des glucides n'a pas commencé à temps, auquel cas leur effet peut être prolongé de 1,5 heure.
- L'action a commencé, mais pas dans le volume attendu, auquel cas l'insuline résiduelle sera apportée en fonction de la quantité de glucides descendante en fait.
À quoi vise le développement
Le modèle adaptatif des glucides est une tentative pour soulager l'utilisateur de tâches fastidieuses telles que:
- calcul précis des glucides
- nombre de protéines
- compter les collations
Et aussi un moyen d'injecter l'insuline de manière plus sûre.
Détails techniques
L'installation et l'utilisation du pancréas artificiel AIAPS sont désormais possibles sur les appareils avec Android OS (version supérieure à 6.0) et le seront bientôt sur la plateforme IOS. La virtualisation de la décomposition des glucides est en cours de test et est installée en tant que programme distinct sous Windows. Le système a été testé par des utilisateurs sur des appareils Samsung, Xiaomi, mais nous ne voyons aucun obstacle pour travailler sur d'autres appareils.
Nous recevrons bientôt les premiers résultats du modèle d'assimilation adaptative des glucides et ajouterons de nouvelles fonctionnalités à l'AIAPS.
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