Sistema Glucosio-Insulina: analisi della dinamica e sistema di controllo

L’obiettivo di questo elaborato è studiare il sistema glucosio-insulina per analizzare due proposte per il controllo di tale sistema, al fine di presentare una soluzione tecnologica per la terapia del diabete mellito di tipo 1: il pancreas artificiale. L’elaborato partirà da un excursus sulla biologia del metabolismo del glucosio per poi analizzare due modelli del sistema glucosio-insulina; il primo pensato per descrivere la risposta ad un test, detto IVGTT, che analizza l’efficacia del glucosio e la sensibilità insulinica. Il secondo descrive come il sistema si comporta dopo un pasto. Successivamente verranno discusse due tipologie di controllo: il controllo open-loop (ovvero la terapia convenzionale del diabete) ed il controllo closed-loop, introducendo due algoritmi di controllo: il PID, una classica soluzione ingegneristica ai problemi del controllo, ed il più nuovo MPC, che allo stato attuale degli studi rappresenta il miglior algoritmo di controllo del diabete. La discussione del controllo della secrezione di insulina nei pazienti verrà inquadrata nell’ottica del pancreas artificiale, descrivendone i principali componenti.