Reivindicaciones

1. REIVINDICACIONES 2. 1.- Método de infusión continua de dosis de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, caracterizado porque comprende: paso 1.-obtener un valor de la medida de glucosa subcutánea (20) a partir de la medición de la glucosa (12) de un paciente (9), donde el valor de glucosa (12) depende principalmente de unas ingestas de CHOs (39) y de una dosis de insulina efectiva (32) previamente administrada; paso 2.-calcular una predicción de glucosa (22) a partir del valor de glucosa subcutánea (20) y de valores de glucosa previamente obtenidos; y calcular una variación pROC (23), a partir de la predicción de glucosa (22) y de la medida actual de glucosa; paso 3.-calcular una dosis correctora de insulina (27) a partir de una dosis de insulina correctora por nivel (25) y de una dosis de insulina correctora por desvío en la predicción de glucosa (26); paso 4.-calcular una glucosa de referencia anticipativa (21) y una dosis de insulina prealimentada (37) a partir de la terapia CSII (1), mediante el plan de ingestas de CHOs (39); paso 5.-calcular un error de control asimétrico y predictivo (24) a partir de la predicción de glucosa (22) y de la glucosa de referencia anticipativa (21); paso 6.-calcular una dosis de insulina de control (28) como la suma de una dosis de acción proporcional, una dosis de acción integral y una dosis de acción derivativa de tal forma que: 3. la dosis de acción proporcional (16) se calcula con el sistema de control proporcional (13) a partir del error de control asimétrico y predictivo (24) y de una dosis de insulina basal modificada (33) por el sistema de transporte de insulina (3); 4. la dosis de acción integral (17) se calcula con el sistema de control integral 5. (14) a partir del error de control asimétrico y predictivo (24), un histórico de insulina efectiva (32) y un histórico de las dosis de insulina de la terapia CSII (1); 6. la dosis de acción derivativa (18) se calcula con el sistema de control derivativo (15) a partir de la variación pROC (23); paso 7.-calcular una dosis de insulina de control complementada por la corrección (29) como la suma de la dosis de insulina de control (28) y la dosis 5 correctora de insulina (27); 7. paso 8.-calcular una dosis de insulina segura (30) a partir de la dosis de la dosis de insulina de control complementada por la corrección (29), la predicción de glucosa (22), la variación pROC (23) y dosis de insulina basal modificada por el transporte (33) de insulina; 8. 10 paso 9.-calcular una dosis de insulina segura prealimentada (31) a partir de la dosis de insulina condicionada y segura (30) que es incrementa con la dosis de insulina procedente de la prealimentación (37); 9. paso 10.-calcular una dosis de insulina efectiva (32) a partir de la dosis de insulina segura prealimentada (31) cuantificada con un sistema cuantificador con 15 memoria condicionada (8) con la predicción de glucosa (22) y un umbral 10. predeterminado. 11. 2.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 1, caracterizado porque el paso 2) adicionalmente 20 comprende: i) calcular la predicción de glucosa (22) mediante el sistema predictor de glucosa (42) y de acuerdo a la ecuación (1.a): 12. donde (k+ph|k) es la predicción de glucosa (22) en un futuro de ph·T minutos realizada en el instante actual; T es el periodo de infusión; wj son los pesos de entrenamiento de la 13. 25 red; gsc es la medida de glucosa subcutánea (20); N define el histórico de medidas utilizadas y f una función de filtrado; ii) calcular la variación pROC (23) mediante el sistema predictor de glucosa (42) y de acuerdo a la ecuación (1.b): 14. donde 15. es la predicción de glucosa (22); ph es el horizonte de predicción; y, gsc es la medida de glucosa subcutánea (20). 16. 3.- Método de infusión continua de dosis de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 2, caracterizado porque el paso 3) adicionalmente comprende: 17. i) calcular la dosis correctora de insulina (27) mediante los sistemas de corrección por hiperglucemia (5) y corrección por error de predicción (6), y de acuerdo a la ecuación (2.a): 18. 10 donde ucr es la dosis correctora de insulina (27); ucrl es la dosis de insulina correctora por nivel (25) en periodos basales debido a niveles de hiperglucemia y ucrp es la dosis de insulina correctora por desvío en la predicción (26); ii) calcular la dosis de insulina correctora por nivel (25) con el sistema de corrección por hiperglucemia (5) y de acuerdo a las ecuaciones (2.b), (2.c) y (2.d): 19. de activación de la dosis correctora de insulina (27); MD es el máximum drop; kcl es el instante de conmutación OL-CL; IOB es la insulin on board debida únicamente a las dosis correctoras por nivel (25); EN es una función de inhabilitación; Nw es el tiempo de inhabilitación y kcrl es el instante de aplicación de la dosis correctora por nivel (25); 20. iii) calcular la IOB mediante un historial de dosis correctoras por nivel (25) mediante el sistema de corrección por hiperglucemia (5) y de acuerdo a las ecuaciones (2.e) y (2.f): 21. donde NIOB es el intervalo considerado de degradación de la dosis de insulina correctora por nivel (25); IOB es la función de degradación aproximación de Ellingsen; y, ucrl es la dosis de insulina correctora por nivel (25); 22. iv) calcular el error a posteriori entre el valor instantáneo de medida de glucosa subcutánea (20) y el valor que se predijo para ese instante, mediante el sistema de corrección por error de predicción (6) y de acuerdo a la ecuación (2.g): 23. es el horizonte de predicción; v) calcular la dosis de insulina correctora por desvío en la predicción (26) mediante el sistema de corrección por error de predicción (6) y de acuerdo a la ecuación (2.h): 24. donde ep es el error de predicción a posteriori y Kcrp es la ganancia de corrección. 25. 4.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 3, caracterizado porque el paso 4) adicionalmente 26. 15 comprende: i) calcular la dosis de insulina total prealimentada (37), aplicada en el instante kp, propuesta por la estrategia de prealimentación (uff), utilizando el sistema de prealimentación (19) y de acuerdo con la ecuación (3.a): 27. donde uffp es un porcentaje de la dosis de insulina prandial obtenida de la terapia CSII (1); 28. 20 kp es el instante del aviso previo a la ingesta; uffdv es la dosis de insulina de prealimentación por desvío en el control (36) en el periodo basal previo a la ingesta (39); uffd1 es la dosis de insulina extra (40) ocasionada por las variaciones en la glucosa de referencia anticipativa 29. (21) y ufft es la prealimentación por transporte de insulina basal a prandial (35); 30. ii) calcular la dosis de insulina manual prealimentada (34) mediante la terapia CSII 25 (1) y de acuerdo a la ecuación (3.b): 31. donde Kffp es una ganancia que indica proporción de la dosis prandial a administrar; kg es el momento de la ingesta; kp es el instante del aviso previo a la ingesta; y up la dosis de insulina prandial acorde a las ingestas de CHOs (39) en terapia CSII; 32. iii) calcular la dosis de insulina de prealimentación debida a los desajustes del control en periodos basales (40) mediante el sistema de detección de cambios (43) y de acuerdo con las ecuaciones (3.c) y (3.d): 33. donde 34. es la predicción de glucosa (22), m es la media de la predicción de glucosa en un periodo preprandial; kp es el instante del aviso previo a la ingesta; gt es la glucosa de referencia anticipativa (21); MD es el maximum drop del paciente y Nr es el conjunto de 35. 10 muestras que define el periodo preprandial; iv) calcular la dosis de insulina de prealimentación debida al transporte de insulina (35) mediante el sistema de transporte de insulina (3) y de acuerdo con la ecuación (3.e): 36. donde Kfft es la ganancia que condiciona la cantidad de insulina basal a transportar; kp es el instante del aviso previo a la ingesta; UbPP es la insulina basal acumulada en el período 37. 15 postprandial; ub la dosis de insulina basal (38) de la terapia CSII (1); y NPP el intervalo que forma la ventana postprandial; v) modificar la dosis de insulina basal (33) mediante el sistema de transporte de insulina (3) y de acuerdo a la ecuación (3.f): 38. vi) calcular la dosis de insulina de prealimentación extra (36) debida a las variaciones de la glucosa de referencia anticipativa (21) mediante el sistema de compensación por desvío de control (2) y de acuerdo a la ecuación (3.g): 39. donde Kffd1 es la ganancia de prealimentación por derivada; gt es la glucosa de referencia anticipativa (21); kp es el instante del aviso previo a la ingesta y T es el periodo de infusión; 40. vii) calcular la señal base para definir la glucosa de referencia anticipativa (21) mediante el sistema de prealimentación (19) y la terapia CSII (1), y de acuerdo a la ecuación (3.h), para un tiempo Tt después de la conmutación LA-LC: 41. donde gref es el nivel de glucosa deseado; ka es el inicio de la anticipación a la ingesta; kp es el instante del aviso previo a la ingesta; NPP es el intervalo del periodo postprandial; ka+1 es el inicio de la anticipación de la siguiente ingesta; gtht es un umbral de control; ginc es un incremento; y de glucosa en periodo postprandial; 42. viii) calcular la glucosa de referencia anticipativa (21) mediante la señal base y de acuerdo a la ecuación (3.i), para un tiempo definido entre la conmutación LALC (T·kcl) hasta un tiempo Tt después de la conmutación: 43. donde g es la medida de glucosa; kcl es el instante de conmutación OL-CL; gref es el nivel de glucosa deseado; Nt son es el intervalo que define la transición; y gt1 es la glucosa de 44. 15 referencia anticipativa para un tiempo Tt después de la conmutación OL-CL. 45. 5.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 4, caracterizado porque el paso 5) adicionalmente comprende: 46. 20 i) calcular el error de control asimétrico y predictivo (24) mediante las ecuaciones 47. (4.a) y (4.b): 48. donde ê es el error de control asimétrico y predictivo (24) en un horizonte de predicción ph; gt es la glucosa de referencia anticipativa (21); 49. es la predicción de glucosa (22); 50. es una ponderación variable para hacer asimétrico al error; gth es un umbral de asimetría; y un offset de asimetría. 51. 6.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 5, caracterizado porque el paso 6) adicionalmente comprende: 52. i) calcular la dosis de insulina de control (28) mediante el sistema controlador PI-D 53. (4) y de acuerdo a la ecuación (5.a): 54. donde P es la dosis de acción proporcional (16), I es dosis de la acción integral (17) y D es la dosis de acción derivativa (18); ii) calcular la dosis de acción proporcional (16) mediante el sistema de control proporcional (13) y de acuerdo a la ecuación (5.b): 55. donde Pe es la parte de acción proporcional debida al error de control asimétrico y predictivo (24); Pb es el offset que mantiene una dosis de insulina constante y proporcional a la dosis de insulina basal modificada (33) por el sistema de transporte de insulina (3); Kp es la ganancia proporcional; ê es el error de control asimétrico y predictivo (24); Kb es el porcentaje de la dosis de insulina basal y u’b es la dosis de insulina basal modificada (33) por el sistema de transporte de insulina (3); 56. iii) calcular la dosis de acción integral (17) mediante el sistema de control integral (14) 57. y de acuerdo a la ecuación (5.c): 58. donde Ie es la acción integral debida al error de control asimétrico y predictivo (24) e Icsii indica el resultado de la comparación de las dosis de insulina de la terapia CSII (1) con las dosis de insulina efectiva (32); 59. donde: 60. donde Kie es la ganancia integral relativa al error, ê es el error predictivo y Ni es el intervalo empleado para la evaluación de la integral; Ni es el intervalo empleado para la evaluación de la integral Kicsii es la ganancia integral relativa a la restricción de la terapia CSII; csii es un factor de olvido, ui es la dosis de insulina efectiva (32) suministrada por la bomba (11); y ucsii es la dosis de insulina CSII; 61. iv) calcular la dosis de acción de control derivativa (18) mediante el sistema de control derivativo (15) y de acuerdo a la ecuación (5.h): 62. donde Kd es la ganancia derivativa y pROC es la variación predictiva de glucosa. 63. 10 7.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 6, caracterizado porque el paso 7) adicionalmente comprende: i) calcular la dosis de insulina de control complementada por la corrección (29), mediante la dosis de insulina de control (28) y de acuerdo a la ecuación (6), 64. 15 donde upid es la dosis de insulina de control y ucr es la dosis correctora de insulina (27). 65. 8.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 7, caracterizado porque el paso 8) adicionalmente comprende: 66. 20 i) calcular la dosis de insulina segura (30) mediante el sistema de seguridad (7) y de acuerdo a la ecuación (7.a): 67. donde: 68. donde usf es la dosis de insulina segura (30); Ks es la ganancia booleana de insulina negativa; Kbk es la ganancia de frenado; ucn es la dosis de insulina de control complementada por la corrección (29); 69. es un valor booleano que evita la suspensión; umbs es la resolución mínima basal; Nsf es el tiempo máximo de suspensión continuada; 70. es 5 la predicción de glucosa (22); ph es el horizonte de predicción y gths es el umbral frenado. 71. 9.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo, según la reivindicación 8, caracterizado porque el paso 9) adicionalmente comprende: 72. 10 i) calcular la dosis de insulina segura prealimentada (31) de acuerdo a la ecuación (8): 73. donde u es la dosis de insulina segura prealimentada (30), usf es la dosis de insulina segura 74. (30) y uff es la dosis de insulina prealimentada (37). 75. 10.- Método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y 15 Predictivo, según la reivindicación 9, caracterizado porque el paso 10) adicionalmente comprende: i) calcular la dosis de insulina efectiva (32) mediante el sistema cuantificador con memoria condicionada (8) y de acuerdo a la ecuación (9.a). 76. donde: 77. donde Q es el sistema cuantificador con memoria condicionada (8); u es la dosis de insulina segura prealimentada (31); usf es la dosis de insulina segura (30); uff es la dosis de insulina prealimentada (37); uac es la dosis de insulina acumulada no suministrada debido al error de cuantificación; umin es la resolución de la bomba de insulina; gthq es el umbral de 78. 5 acumulación; umbl es la resolución mínima prandial o de corrección; umbs es la resolución mínima basal; kp es el momento del inicio del periodo postprandial; y kcrl es el instante de aparición de una dosis de insulina correctora por nivel (25). 79. 11.- Dispositivo de infusión continua de dosis de insulina con control PID Híbrido 80. 10 Correctivo y Predictivo caracterizado porque está configurado para llevar a cabo el método de infusión continua de insulina con control PID Híbrido Correctivo y Predictivo definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10. 81. 12.- Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende al menos un 82. 15 sistema controlador PI-D (4), un sistema de protección frente a hipoglucemias (7), un sistema cuantificador con memoria condicionada (8), un sistema de corrección por hiperglucemia (5), un sistema de corrección por error de predicción (6) y un sistema de prealimentación (19). 83. FIG. 2