模型预测30分钟后的血糖水平
宾夕法尼亚州立大学的研究人员创建了一个数学模型，可以在1型糖尿病患者血糖水平即将发生变化的30分钟前，以超过90%的准确率预测他们的血糖水平——有足够的时间采取预防措施。
“许多1型糖尿病患者使用连续血糖监测仪，检测皮肤下的液体，”人类发展与家庭研究和心理学杰出教授彼得·莫雷纳尔(Peter Molenaar)说。”,但血糖水平皮肤下的痕迹血糖水平大概8到15分钟。这在睡眠中尤其成问题。患者可能会在血糖监测仪警报告诉他们低血糖之前很久就出现低血糖，这可能会导致死亡。”
根据Molenaar的说法，一个人的血糖水平会随着他或她的胰岛素剂量、饮食摄入量、身体活动和情绪状态而波动。这些波动有多大取决于个人。
“在过去的十年里，机械‘人工胰腺’的开发取得了很大的进展，这将是一个可穿戴或可植入的自动胰岛素输送系统，包括一个连续的葡萄糖监测器，一个胰岛素监测器胰岛素泵还有一个控制算法在葡萄糖传感和胰岛素交付他说。“但是，创造一个在正确的时间提供正确数量胰岛素的人造胰腺一直是一个挑战，因为很难创造一个控制算法来处理个体之间的差异。我们的新模型能够捕捉到这种可变性。它可以根据胰岛素剂量和膳食摄入量预测个体的血糖水平。”
研究人员通过扩展卡尔曼滤波技术建立了一个时变模型。该模型解释了由于胰岛素和膳食摄入量引起的葡萄糖动力学随时间变化的变化。
该团队使用fda批准的UVa/Padova模拟器测试了其模型的准确性，其中有30名虚拟患者和5名患有UVa/Padova的活体患者1型糖尿病．研究结果发表在本周的糖尿病科学与技术杂志．
“我们了解到的动态依赖血糖对胰岛素剂量和饮食摄入量的影响在每个患者内部和患者之间都有很大的不同，”机械工程教授王倩说。“我们的模型在30分钟间隔内的高预测保真度允许实时执行快速作用胰岛素剂量的最佳控制，因为胰岛素作用的开始延迟不到30分钟。我们的方法优于标准方法，因为我们所有的模型参数都是实时估计的。该模型的递归估计量和最优控制器的配置将构成一个有效的模型人工胰腺．"
