تحقیق در مورد کنترل سطح قندخون بیماران دیابتی به کمک منطق فازی
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه14
فهرست مطالب
2- مدل ریاضی
3-1 شبیهسازیها و نتایج
کنترل سطح قندخون بیماران دیابتی به کمک منطق فازی
مهندس گلاره ویسی، هاجر قرباننژاد، سیمین کاظمی ازغدی
Email: rozhan.ghorbanezhad@gmail.com
kazemi@gmail.com
چکیده- بیماری دیابت به شرایط حادی اطلاق میشود که در آن تولید و مصرف انسولین در بدن دچار اختلال شده و در نتیجه غلظت گلوکز در خون افزایش مییابد. نگهداری سطح گلوکز خون در نرمالترین حد ممکن عوارض بلندمدت ناشی از بیماری دیابت را بهطور قابل ملاحظهای کاهش داده و منجر به کاهش هزینههای مرتبط با این بیماری میگردد. در بیماران دیابتی سیستم درونی تنظیم گلوکز که بهدرستی عمل نمیکند، با یک الگوریتم کنترلی بهمنظور تنظیم سطح گلوکز خون جایگزین میشود. برای توسعهی یک الگوریتم کارآمد آشنایی با نحوهی عملکرد سیستم تنظیم گلوکز در یک فرد سالم ضروری است. در این تحقیق برای توصیف دینامیکهای غیرخطی سیستم گلوکز- انسولین در بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 از مدل مینیمال برگمان استفاده شده است. سپس یک کنترلر فازی با هدف تنظیم نرخ تزریق انسولین با فرض وجود اغتشاش و درنظرگرفتن تغییرات پارامترهای مدل پیشنهاد شده است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که کنترلر پیشنهادی توانسته سطح گلوکز خون را با موفقیت تنظیم نماید. همچنین کارایی کنترلر مورد نظر یعنی رباست بودن و دقت بالای آن با وجود اغتشاشهای فیزیکی مانند مصرف مادهی غذایی از طریق شبیهسازیها تایید میشود.
واژگان کلیدی- دیابت، غلظت گلوکز خون، نرخ تزریق انسولین، مدل مینیمال برگمان، کنترل فازی.
1- مقدمه
در بدن انسان، تعداد زیادی حلقهی طبیعی فیدبکدار برای حفظ تعادل حیاتی وجود دارد. ناتوانی یا سوءعمل هر یک از این حلقهها باعث بروز بیماریهای جدی با عوارض کوتاه یا بلندمدت میشود. بیماری دیابت یکی از انواع بیماریهایی است که در نتیجهی عملکرد نادرست این حلقههای طبیعی در بدن ایجاد میشود.
دیابت، یک بیماری متابولیکی است که در آن بدن انسولین را بهطور مناسب تولید یا مصرف نمینماید.
در حالت طبیعی، غذا در معده تبدیل به گلوکز یا قندخون میشود. قند از معده به جریان خون وارد میگردد. لوزالمعده (پانکراس) هورمون انسولین را ترشح میکند و این هورمون باعث میشود قند از جریان خون وارد سلولهای بدن شود. در نتیجه مقدار قندخون در حد نرمال و متعادل باقی میماند.
ولی در بیماری دیابت، انسولین به میزان کافی در بدن وج
2- مدل ریاضی
3-1 شبیهسازیها و نتایج
کنترل سطح قندخون بیماران دیابتی به کمک منطق فازی
مهندس گلاره ویسی، هاجر قرباننژاد، سیمین کاظمی ازغدی
Email: rozhan.ghorbanezhad@gmail.com
kazemi@gmail.com
چکیده- بیماری دیابت به شرایط حادی اطلاق میشود که در آن تولید و مصرف انسولین در بدن دچار اختلال شده و در نتیجه غلظت گلوکز در خون افزایش مییابد. نگهداری سطح گلوکز خون در نرمالترین حد ممکن عوارض بلندمدت ناشی از بیماری دیابت را بهطور قابل ملاحظهای کاهش داده و منجر به کاهش هزینههای مرتبط با این بیماری میگردد. در بیماران دیابتی سیستم درونی تنظیم گلوکز که بهدرستی عمل نمیکند، با یک الگوریتم کنترلی بهمنظور تنظیم سطح گلوکز خون جایگزین میشود. برای توسعهی یک الگوریتم کارآمد آشنایی با نحوهی عملکرد سیستم تنظیم گلوکز در یک فرد سالم ضروری است. در این تحقیق برای توصیف دینامیکهای غیرخطی سیستم گلوکز- انسولین در بیماران مبتلا به دیابت نوع 1 از مدل مینیمال برگمان استفاده شده است. سپس یک کنترلر فازی با هدف تنظیم نرخ تزریق انسولین با فرض وجود اغتشاش و درنظرگرفتن تغییرات پارامترهای مدل پیشنهاد شده است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که کنترلر پیشنهادی توانسته سطح گلوکز خون را با موفقیت تنظیم نماید. همچنین کارایی کنترلر مورد نظر یعنی رباست بودن و دقت بالای آن با وجود اغتشاشهای فیزیکی مانند مصرف مادهی غذایی از طریق شبیهسازیها تایید میشود.
واژگان کلیدی- دیابت، غلظت گلوکز خون، نرخ تزریق انسولین، مدل مینیمال برگمان، کنترل فازی.
1- مقدمه
در بدن انسان، تعداد زیادی حلقهی طبیعی فیدبکدار برای حفظ تعادل حیاتی وجود دارد. ناتوانی یا سوءعمل هر یک از این حلقهها باعث بروز بیماریهای جدی با عوارض کوتاه یا بلندمدت میشود. بیماری دیابت یکی از انواع بیماریهایی است که در نتیجهی عملکرد نادرست این حلقههای طبیعی در بدن ایجاد میشود.
دیابت، یک بیماری متابولیکی است که در آن بدن انسولین را بهطور مناسب تولید یا مصرف نمینماید.
در حالت طبیعی، غذا در معده تبدیل به گلوکز یا قندخون میشود. قند از معده به جریان خون وارد میگردد. لوزالمعده (پانکراس) هورمون انسولین را ترشح میکند و این هورمون باعث میشود قند از جریان خون وارد سلولهای بدن شود. در نتیجه مقدار قندخون در حد نرمال و متعادل باقی میماند.
ولی در بیماری دیابت، انسولین به میزان کافی در بدن وجود ندارد و یا انسولین موجود قادر نیست تا وظایف خود را به درستی انجام دهد، در نتیجه به علت وجود مقاومت در برابر آن، قندخون نمیتواند بهطور مؤثری وارد سلولهای بدن شود و مقدار آن بالا میرود.
بالا بودن قندخون در درازمدت باعث بروز عوارضی در سیستم قلب و عروق، کلیه‌ها، چشم و سلسلهی اعصاب میگردد.
دیابت یکی از شایعترین بیماریهای انسانی در زمان ماست. در برآورد و تخمینی که در سال 1985 انجام شده مشاهده شده است که 30 میلیون نفر در سراسر جهان مبتلا به بیماری دیابت بودند، اما امروزه حدود 194 میلیون نفر به بیماری دیابت مبتلا هستند که در مقایسه با 20 سال گذشته 6 برابر شده است ]19[. آمارها نشان میدهد که اگر جلوی پیشرفت این بیماری همه‌گیر گرفته نشود تا سال 2025 شمار مبتلایان در سطح جهانی 50 درصد رشد خواهد داشت ]20[. طبق آمارهای بدست آمده، در کشور آمریکا در سال 2005 میلادی 8/20 میلیون نفر - 7 درصد کل
علت وجود مقاومت در برابر آن، قندخون نمیتواند بهطور مؤثری وارد سلولهای بدن شود و مقدار آن بالا میرود.
بالا بودن قندخون در درازمدت باعث بروز عوارضی در سیستم قلب و عروق، کلیه‌ها، چشم و سلسلهی اعصاب میگردد.
دیابت یکی از شایعترین بیماریهای انسانی در زمان ماست. در برآورد و تخمینی که در سال 1985 انجام شده مشاهده شده است که 30 میلیون نفر در سراسر جهان مبتلا به بیماری دیابت بودند، اما امروزه حدود 194 میلیون نفر به بیماری دیابت مبتلا هستند که در مقایسه با 20 سال گذشته 6 برابر شده است ]19[. آمارها نشان میدهد که اگر جلوی پیشرفت این بیماری همه‌گیر گرفته نشود تا سال 2025 شمار مبتلایان در سطح جهانی 50 درصد رشد خواهد داشت ]20[. طبق آمارهای بدست آمده، در کشور آمریکا در سال 2005 میلادی 8/20 میلیون نفر - 7 درصد کل
