초록

제어기가 인간의 인슐린 반응 모델 기반의 실시간 최적화가 혈당값을 안전 구역으로 조절하는 데에 사용되고, 시간-종속 구역이 시간대에 따라 제어기 보정을 순조롭게 조절하는 구역 모델 예측 제어를 사용하고, 제어기가 주간 동안 80-140 mg/dL 글루코스 구역, 야간 동안 110-220 mg/dL 구역, 및 그 사이의 2 시간 동안의 순조로운 이행을 유지하기 위해 전략적으로 노력하는, 안전한 인슐린 전달을 주간과 야간 모두 동안 실시하는 제1형 당뇨병(T1DM) 환자에 대한 자동화된 인슐린 전달을 위한 인공 췌장 제어기를 제공한다.

대표청구항 ▼

주간과 야간 모두 동안 안전한 인슐린 전달을 실시하는 제1형 당뇨병(T1DM) 환자에 대한 자동화된 인슐린 전달을 위한 인공 췌장 제어기로서,제어기가 인간의 인슐린 반응 모델 기반의 실시간 최적화가 혈당값을 안전 구역으로 조절하는 데에 사용되고, 시간-종속 구역이 시간대에 따라 제어기 보정을 순조롭게 조절하는 주기적 구역 모델 예측 제어를 실시하고,제어기가 주간 동안 80-140 mg/dL 글루코스 구역, 야간 동안 110-220 mg/dL 구역, 및 그 사이 동안의 순조로운 이행을 유지하기 위해 전략적으로 노력하고, 주기적 구역

주간과 야간 모두 동안 안전한 인슐린 전달을 실시하는 제1형 당뇨병(T1DM) 환자에 대한 자동화된 인슐린 전달을 위한 인공 췌장 제어기로서,제어기가 인간의 인슐린 반응 모델 기반의 실시간 최적화가 혈당값을 안전 구역으로 조절하는 데에 사용되고, 시간-종속 구역이 시간대에 따라 제어기 보정을 순조롭게 조절하는 주기적 구역 모델 예측 제어를 실시하고,제어기가 주간 동안 80-140 mg/dL 글루코스 구역, 야간 동안 110-220 mg/dL 구역, 및 그 사이 동안의 순조로운 이행을 유지하기 위해 전략적으로 노력하고, 주기적 구역 모델 예측 제어에서, 인슐린 전달 속도인 제어 입력 u가 하기를 만족하고,(식 중, 는 이산 시간-단계 인덱스를 나타내고, 는 각각 시간-종속 하한 및 상한을 나타낸다)혈당값인 출력 y가 하기를 만족하고, (식 중, 는 각각 출력 목표-구역의 시간-종속 하한 및 상한을 나타내고, 여기서 출력 목표는 비용 페널티에 의해 연성 제한으로 처리된다)실시간 최적화가 하기 식을,(식 중, Z는 하기 식으로 나타내는 구역-편이이고,는 예측 지평을 나타내고, 은 제어 지평을 나타내고, 은 각각 제어 입력 및 구역-편이에 대한 가중 인자를 나타낸다)하기를 조건으로 처리하는 것에 의해 수행되고,(식 중, 는 상태를 나타내고, 은 정수의 집합을 나타낸다(식 중, p1 = 0.98, p2 = 0.965, F는 안전-인자, 는 대상의 총 일일 인슐린양이고,))또한 제어기는, 주간 동안 및 를 실시하고, 야간 동안 및 를 실시하고, 주간 및 야간 사이의 2 시간 동안의 순조로운 이행을 하기 식으로 나타내는 함수를 기반으로 하여 달성하는 것을 특징으로 하는, 인공 췌장 제어기.(식 중, GZH(t) 및 GZL(t)은 각각 분 단위의 시간대 t의 함수로서의 안전 글루코스 구역의 상한 및 하한이고, VUD 및 VLD는 각각 주간 안전 글루코스 구역 상한 및 하한이고, VUN 및 VLN은 각각 야간 안전 글루코스 구역 상한 및 하한이고, TZ1, TZ2, TZ3 및 TZ4는 각각 야간의 끝, 주간의 시작, 주간의 끝 및 야간의 시작이고, 여기서 TZ1 및 TZ2 사이와 TZ3 및 TZ4 사이의 분의 수는 120 분이다)