Персонализация автоматической системы управления уровнем глюкозы по реальным данным

Приведен обзор применения методов машинного обучения и анализа данных в медицине. Рассмотрена проблема построения замкнутой персонализированной системы автоматического управления уровнем глюкозы в крови человека, ориентированной на конкретного больного, с использованием измерений сенсором уровня глюкозы в интерстициальном пространстве. Описаны модификация модели регулирования уровня глюкозы в крови больного диабетом 1 типа при поступлении глюкозы с принятием пищи и подачи экзогенного инсулина в кровоток, а также методика выделения группы персонализированных параметров модели, требующих индивидуальной идентификации. Приведен пример идентификации параметров модели по реальным данным больного диабетом 1 типа и расчета результата применения оптимального ПД-управления подачей экзогенного инсулина в идентифицированной модели. Результат сравнен с реальным поведением гликемической кривой после однократного введения пациенту инсулина по рекомендации врача. Показано, что оптимальное ПД-управление эффективно стабилизирует уровень глюкозы в крови, помогая избежать развития гипогликемии. Полученные результаты могут использоваться при проектировании систем автоматического управления уровнем глюкозы в крови человека – инсулиновых помп.