周術期の血糖値制御システムの開発

围手术期血糖控制系统的开发

基本信息

批准号：
11750392
负责人：
古谷栄光
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,周術期,すなわち手術中および手術後に高齢者や糖尿病患者の血糖値の上昇による合併症を回避するために,血糖値を低いレベルで維持するための血糖値制御システムを開発することを目的として,(a)手術中,手術後の血糖値制御法の検討,(b)シミュレーションおよび動物実験による血糖値制御法の性能の確認を行った.具体的には,(a)に関しては,インスリンの効果が徐々に変化する場合に,血糖値調節機構の代表的なモデルであるBergmanのモデルに基づく非線形モデルを用いて制御を行う方法と,従来の血糖値制御システムで用いていた「1次遅れ+むだ時間」系モデルでゲインのみを定期的に同定してモデル予測制御を行う方法の二つについて適用方法および特性を検討した.(b)に関しては,(a)で検討した二つの制御法についてシミュレーションおよび動物実験を行い,制御性能について検討を行った.その結果,次のようなことがわかった.・非線形モデルを制御対象モデルとした場合,個体により調節すべきパラメータが増えるため,適切な制御を行うための調整が容易ではないが,個体差を考慮に入れず制御を行った場合,適切な制御は行えなかったので,制御時の同定結果を利用するパラメータ調整法を確立する必要がある.・「1次遅れ+むだ時間」系モデルを制御対象モデルとした場合,時間的に変化するパラメータとしては,ゲインのみを考えれば十分である.よって,ゲインのみを定期的に同定することにより,適切な制御を行うことができると考えられる.・「1次遅れ+むだ時間」系モデルを制御対象モデルとして,定期的にゲインのみを同定し,その結果を用いてモデル予測制御で制御するという方法を動物実験に用いたところ,従来十分に対応できなかったインスリンの効果が非常に小さい個体や高カロリー輸液を行った場合でも適切な制御が行える.

在这项研究中，为了开发血糖控制系统以保持低水平的血糖，以避免在手术期间和手术后老年和糖尿病患者血糖水平升高引起的并发症，我们在手术过程中和（b）使用模拟方法调查了血糖控制方法，（b）证实了使用模拟方法的血糖控制方法。具体而言，在（a）方面，我们研究了两种方法的应用方法和特征：一种基于伯格曼模型的非线性模型来控制血糖控制的方法，当胰岛素逐渐变化的效果逐渐变化时，血糖控制机制的代表性模型，仅通过定期识别“首先使用”模型来确定预测性控制的方法。关于（b），我们对（a）中讨论的两种控制方法进行了模拟和动物实验，并检查了控制性能。结果，我们研究了控制性能。找到以下内容。 - 当非线性模型是受控模型时，要调整的参数数量会根据个人而增加，因此不容易调整以执行适当的控制，但是当执行控制而不考虑个体差异的情况下执行控制时，无法执行适当的控制，因此必须建立使用该控制结果的参数调整方法。 - 当“一阶延迟 +死亡时间”模型是受控模型时，就足以将增益视为随时间变化的参数。因此，人们认为可以通过定期识别增益来执行适当的控制。 - 当使用动物实验时，一种方法是一种“一阶延迟 +死亡时间”模型是受控模型，并且只能定期识别增益，并且使用模型预测性控制对结果进行控制，并且即使具有很小的胰岛素效应的人也可以执行适当的控制，即使以前不完全无基本化的胰岛素，或者是高度不受欢迎的Infusion Infusion Infusion Infusion Infusion Infusion Infusion Infusion。