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Universidad de Guadalajara utiliza algoritmos de control para el tratamiento de la diabetes
Controladores adaptativos simulan sistemas de páncreas artificiales
“Es muy fácil integrar sistemas de control e identificación para simular un páncreas artificial para la diabetes tipo 1”.
Resultados principales
- Control robusto para escenarios de la vida real: El uso de la teoría de control H∞ garantiza que el sistema de páncreas artificial siga siendo eficaz en condiciones de incertidumbre fisiológica.
- Integración de MATLAB y Simulink: Estas herramientas de software agilizan el diseño, la simulación y las pruebas de algoritmos de control, acelerando la innovación.
- Relevancia global y regional: El proyecto aborda un problema de salud crítico en América Latina y al mismo tiempo contribuye al avance mundial en el tratamiento de la diabetes.
La monitorización continua de la glucosa con suministro automático de insulina, mediante una bomba de insulina, sigue siendo una parte importante del control de la diabetes.
En el Departamento de Ciencias Exactas e Ingeniería de la Universidad de Guadalajara, un proyecto innovador está cambiando el futuro de la gestión de diabetes. Dirigido por un experimentado profesor-investigador con un doctorado en ingeniería eléctrica y una profunda pasión por la salud pública, el Dr. Eduardo Ruiz Velázquez lidera una iniciativa centrada en el desarrollo de algoritmos de control avanzados para sistemas de páncreas artificiales y ofrece esperanzas para los pacientes con diabetes tipo 1. Junto al Dr. Eduardo Ruiz Velázquez están sus compañeros el Dr. Alejandro Ricardo Femat Flores, la Dra. Griselda Quiroz Compeán y el Dr. Julio Alberto García Rodríguez.
El objetivo principal del equipo es imitar la dinámica glucosa-insulina de un individuo sano, especialmente durante la ingesta de carbohidratos. Para lograrlo emplean MATLAB® y Simulink® para modelar la fisiología del paciente, diseñar controladores robustos y simular escenarios de la vida real. Robust Control Toolbox™ y Symbolic Math Toolbox™ son fundamentales para gestionar la variabilidad fisiológica, garantizar la confiabilidad del sistema, calcular puntos de equilibrio, linealizar modelos matemáticos y más.
El equipo también integra el Simulador UVA Padova dentro de Simulink, porque según el Dr. Eduardo Ruiz Velázquez, “es muy fácil integrar sistemas de control e identificación para simular un páncreas artificial para diabetes tipo 1”.
Los primeros resultados son prometedores. Los algoritmos de control desarrollados no sólo son eficientes e intuitivos de simular, sino que también tienen el potencial de integrarse en sistemas comerciales de páncreas artificial. Estos sistemas, que combinan la monitorización continua de la glucosa con suministro automático de insulina, podrían reducir el riesgo de hiperglucemia e hipoglucemia y transformar así el tratamiento de la diabetes.
De cara al futuro, el equipo está explorando algoritmos de control híbridos que se adaptan a diversas condiciones del paciente, incluido el ejercicio y los ritmos circadianos. Según el Dr. Eduardo Ruiz Velázquez, “Estos algoritmos, a diferencia de los tradicionales, reconocen que un solo controlador no es suficiente para la regulación de la glucosa debido a los múltiples factores involucrados en la dinámica de la glucosa. En cambio, emplean una combinación de controladores, cada uno adecuado para un escenario específico de la condición del paciente”.
Si bien esta investigación es particularmente vital para América Latina, donde la diabetes afecta a más de 32 millones de personas, tiene relevancia mundial. Aprovechando el poder computacional de MATLAB, el equipo persigue el desarrollo de soluciones de bajo costo y alto impacto para uno de los problemas de salud más comunes en todo el mundo. Su trabajo ejemplifica cómo la innovación académica puede impulsar mejoras en la salud global.
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