術後管理における血圧・血糖値自動制御システムの開発

开发用于术后管理的自动血压和血糖水平控制系统

• 批准号: 08750523
• 负责人: 古谷 栄光
• 金额: $ 0.7万
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750523/
• 关键词: 血糖値制御; モデル予測制御; 糖尿病; インスリン; 生体制御

本研究では,手術後の患者の高血圧・高血糖状態に対処するための術後管理としての降圧剤による血圧制御およびインスリンによる血糖値制御に関して,(a)インスリン注入に対する血糖値の変化のモデル化,(b)モデル予測制御を用いた血糖値制御系の設計,(c)犬に対する血糖値制御システムの開発,および(d)血圧制御システムの臨床応用,を行った.具体的には,(a)に関して,膵全摘犬に対してインスリンを一定速度で注入したときの血糖値の変化を測定し,この結果に基づいて従来から信頼性の高いとされる数理モデルのパラメータを決定した.(b)に関しては,制御系に求められる制御性能とモデルに基づいてモデル予測制御のパラメータを決定し,シミュレーションによって性能を碓認した.c)に関しては,従来からある連続血糖値測定装置を利用し,(b)で設計した制御装置により,インスリンの注入速度を調整するシステムを開発した.(d)に関しては,従来から開発している血圧制御システムを臨床に応用し,改良を行った.その結果,●膵全摘犬は,血糖値の調節機構が完全に除去されたものであり,実際の患者の状態とは多少異なるが,数理モデルのパラメータを変更することで十分表現できること,●モデル予測制御のパラメータを適切に選ぶことにより,必要とされる制御性能が得られること,●開発した血糖値制御システムによって,血糖値の調節をほぼ正確に行えるが,個体差には十分に対処できないこと,●改良した血圧制御システムにより,手術中などの外乱が大きい場合においても,十分長時間にわたって血庄を目標値に維持できることがわかった.

In this study, we conducted blood pressure control with antihypertensive agents and blood glucose control with insulin as postoperative management to deal with hypertension and hyperglycemia in patients after surgery, (a) modelling the changes in blood glucose levels with insulin injection, (b) designing a blood glucose control system using model predictive control, (c) development of a blood glucose control system for dogs, and (d) clinical application of the blood pressure control 系统。具体而言，对于（a），当胰岛素以恒定速率注射到总胰腺切除术犬中时，血糖水平的变化，并且基于此结果，确定了数学模型的参数，该参数被认为是高度可靠的。关于（b），基于控制系统所需的控制性能和模型确定模型预测控制的参数，并通过仿真确定性能。对于c），传统系列使用连续的血糖测量装置，开发了使用（b）中设计的控制装置来调整胰岛素注射速度的系统。关于（d），常规开发的血压控制系统在临床上应用并得到改善。结果，我们发现●总胰腺切除术狗已经完全去除了血糖调节的机制，尽管它与实际患者的状况略有不同，但可以通过更改数学模型的参数来充分表达，●●通过适当地选择了所需的控制性能，可以控制流血，但可以控制流血，●无法控制的系统，wucsose blool bluc bluc bluc bluc blood blood wucs wucs wucs wucs wucce blood blood blood wucs wucce wucce wuccorse wucs blool blood blood blood。充分处理个体差异，并且●改善的血压控制系统可以使血糖保持在目标值的长时间时间内，即使在诸如手术期间（例如手术期间）的情况下。