Estudo e modelagem de um sistema de infusão contínua de insulina - SICI

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Carvalho, Veruska Grazielly de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Diabetes
Insulina
Modelos matemáticos
Grafos de ligação
Link de acesso: http://repositorio.unb.br/handle/10482/15464
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2013.
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spelling Estudo e modelagem de um sistema de infusão contínua de insulina - SICIStudy design and modelling of a continuous insulin infusion system - CIISDiabetesInsulinaModelos matemáticosGrafos de ligaçãoDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2013.Diabetes Mellitus (DM) é uma desordem metabólica que afeta um grande número de pessoas no mundo inteiro. Muitas vezes esta doença age no organismo do indivíduo de forma silenciosa podendo ocasionar sequelas irreversíveis, levando até à morte quando tratada de forma inadequada. Este estudo se caracteriza pelo desenvolvimento de modelos matemáticos fundamentados em características fisiológicas de pessoas com DM, propondo-se a analisar o sistema composto por bomba de insulina, insulina e paciente por meio da identificação de variáveis e parâmetros que definem este sistema como um todo. Dentre as diversas abordagens disponíveis na literatura foram adotados a técnica de Modelagem Matemática conhecida por Bond Graphs para compreender melhor o sistema físico da Bomba de Insulina, bem como o Modelo de Resposta Dinâmica da insulina e glicose levando-se em consideração o Sistema Regulatório de Glicose-Insulina no Sangue. Para a elaboração do diagrama Bond Graphs foi aplicado o “Algoritmo para Construção dos Grafos de Ligação”. Já para a identificação das variáveis do Sistema Regulatório de Glicose-Insulina no Sangue a técnica escolhida foi o Diagrama de Blocos Compartimental. O estudo resultou na elaboração de um Diagrama Bond Graphs que representa de modo conjunto os domínios físicos (1) Eletromecânico (rotor do motor de passo), (2) Mecânico-Translacional (conjunto “êmbolo e reservatório total de insulina”) e (3) Fluídico (cateter, cânula e pele) do qual foram obtidas 08 equações diferenciais de primeira ordem na forma de espaço de estados que regem este Sistema. Além disso, foi obtido também um sistema composto por duas equações diferenciais ordinárias de segunda ordem que descrevem a dinâmica de resposta da insulina e da glicose a um estímulo de glicose realizando uma perturbação ao estado de equilíbrio endócrino da pessoa com DM tipo I. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTDiabetes Mellitus (DM) is a metabolic disorder that affects a large number of people worldwide. Often this disease acts silently in the individual‟s body and may cause irreversible consequences, leading to death when treated improperly. This study is characterized by the development of mathematical models based on physiological characteristics of people with DM, proposing to analyze the system consisting of insulin pump, insulin and patient through identification of variables and parameters that define this system as a whole. Among the various approaches available in the literature, we adopt the Mathematical Modeling technique named Bond Graphs to better understand the Insulin Pump's physical system, as well as the Response Dynamics of insulin and glucose Model taking into consideration the Blood Glucose-Insulin Regulatory System. For the drafting of Bond Graphs diagram we used the "Algorithm for Bond Graphs Construction". In addition to identifying the blood glucose-insulin regulatory system variables the Compartmental Block Diagram was the technique of choice. The study resulted in the development of a Bond Graphs Diagram representing the joint physical domains of (1) Electromechanical (rotor of the stepper motor), (2) Mechanical-Translational ("the plunger and total insulin reservoir" set) and (3) Fluidic (catheter, cannula and skin) from which we extracted 08 first order differential state space equations governing the system. Additionally, we have also obtained a two ordinary differential equations system of second order that describes the dynamic response of insulin and glucose to a glucose stimulus by performing a disturbance to the endocrine steady state in type I Diabetes subject.Faculdade de Ciências e Tecnologias em Engenharia (FCTE) – Campus UnB GamaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia BiomédicaSilva, José Felício daRosa, Suélia de Siqueira Rodrigues FleuryCarvalho, Veruska Grazielly de2014-04-16T15:21:05Z2014-04-16T15:21:05Z2014-04-162013-10-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCARVALHO, Veruska Grazielly de. Estudo e modelagem de um sistema de infusão contínua de insulina - SICI. 2013. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2013.http://repositorio.unb.br/handle/10482/15464A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-12-16T16:04:06Zoai:repositorio.unb.br:10482/15464Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-12-16T16:04:06Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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