Propuesta inicial de análisis, observación y control de la interacción glucosa - insulina en pacientes diabéticos tipo 1.

El proyecto se basa en desarrollar y afianzar tecnicas de analisis, observacion y control avanzadas de sistemas para la interaccion glucosa – insulina en pacientes diabeticos tipo 1. Este proyecto busca la creacion de una linea nueva de trabajo en el grupo de investigacion “GITA” y del Departamento de energia electrica y automatica, que apoye al programa de pregrado Ingenieria de Control, pertenecientes a la Facultad de Minas, de la sede Medellin. Esta linea de trabajo en Sistemas de Control, se considera de importancia para el pregrado de Ingenieria de Control dado que se enmarca en los sistemas biologicos, procesos de mucho interes en la comunidad cientifica del area y que involucra problemas significativos que afectan a la sociedad. Particularmente en este proyecto se busca iniciar el estudio de la regulacion de personas que sufren la enfermedad de diabetes mellitus tipo I desde el punto de vista de teoria de control con el fin ulterior del mejoramiento de la calidad de vida de dichas personas. Asi mismo plantea un enfoque vertical en cuanto a la participacion de estudiantes del pregrado que permita la transmision de conocimiento desde estudiantes de bajo semestre (6 o 7) hacia estudiantes de nivel avanzado (maestria), de forma que la evolucion de la linea de trabajo sea continua a lo largo de varios años. Es por eso que el proyecto contempla la participacion de estudiantes del semillero “SinCro” (perteneciente al Departamento de energia electrica ya automatica), un estudiante en trabajo de grado, y un estudiante de maestria. El semillero permitira sentar cimientos solidos en el estudio de sistemas biologicos, brindando herramientas para el analisis y simulacion computacional de estos sistemas. Con el estudiante de pregrado se plantea comprender las tecnicas actuales desarrolladas por el investigador principal y llegar a la simulacion numerica de dichas tecnicas. Con el estudiante de posgrado se pretende analizar posibles soluciones a algunos de los problemas abiertos de la aplicacion particular que se plantea. Por supuesto que tambien se propone una metodologia de interaccion entre los diferentes integrantes del grupo de trabajo de tal forma que la formacion sea integral en todos los niveles pero manteniendo diferentes grados de dificultad. Debido a la importancia de la linea de trabajo a nivel internacional, y que el investigador principal tiene vinculos con l’ecole Central de Nantes, se da la posibilidad de formular un proyecto de cooperacion cientifica en este tema. Con respecto a la parte tecnica y cientifica del proyecto, se acentua que la propuesta es inicial, se comienza a analizar ciertas caracteristicas particulares de este proceso biomedico (como medidas discretas, dinamicas continuas, variable de control positiva e “impulsiva”, entradas desconocidas, restricciones) para desarrollar el marco teorico necesario que nos acerque a la realizacion de la aplicacion tecnologica: el pancreas artificial. El tipo de estrategias que se piensan desarrollar estan enmarcados en los siguientes puntos: 1. Observacion de sistemas hibridos: se busca la reconstruccion de los estados importantes, como insulina subcutanea y en sangre (dificiles de medir de forma periodica) considerando medidas discretas y dinamicas continuas. 2. Control de sistemas positivos: para la regulacion nocturna de pacientes diabeticos tipo 1. 3. Control predictivo impulsivo (iMPC): para la regulacion diurna. Este tipo de tecnicas de observacion y control pueden generalizarse a otros sistemas biomedicos. Ademas no se reportan en la literatura salvo publicaciones recientes del investigador principal, por lo que este planteamiento coloca al proyecto y en si a la Universidad Nacional de Colombia en la vanguardia de la investigacion sobre el control de sistemas biomedicos.