[发明专利]基于模糊自适应比例微积分控制胰岛素泵闭环输注的方法

摘要

本发明公开了一种基于模糊自适应比例微积分控制胰岛素泵闭环输注的方法，其根据实时监测的人体血糖数据，采用比例微积分算法模拟人体β细胞分泌胰岛素的生理传输过程作为基本模型，并依托临床专家将临床糖尿病治疗长期实践积累的经验知识建立为专家知识库，转化为模糊逻辑控制规则，然后对比例微积分算法建立的基本模型中的各个参数进行滚动优化，最终计算出实时的胰岛素泵给药量。本发明的有益效果为能够大大降低糖尿病患者血糖的波动范围，将糖尿病患者血糖水平始终控制在设定的目标区间，提高了胰岛素注射疗法的精确性和有效性，使得糖尿病患者的血糖水平更接近甚至达到正常人的标准，大大降低了各种并发症的产生，提高了患者的生存质量。

主权项

一种基于模糊自适应比例微积分控制胰岛素泵闭环输注的方法，其特征在于，所述控制胰岛素泵闭环输注的方法是以糖尿病患者的血糖浓度作为控制对象，实时血糖测量值作为PID控制器的输入，胰岛素泵注射量作为PID控制器的输出，并根据实时监测的血糖数据运用模糊逻辑推理，模拟人的决策过程对PID预测模型中的各个参数的不断滚动优化，使得PID控制器的控制方法能够精确地计算出胰岛素的注射时间和注射量，为患者提供接近正常范围的血糖控制，实现将模糊自适应PID控制算法对胰岛素泵的输注进行最优的闭环控制，它包括以下步骤：步骤10：根据胰岛素泵的结构和运行特征，以糖尿病患者的血糖浓度作为控制对象建立数学模型，以糖尿病患者的血糖测量值作为PID控制器的输入，根据实时人体血糖监测数据进行分析处理，采用PID控制算法的比例、微分、积分三个分量模拟人体β细胞分泌胰岛素的生理传输过程，建立基于PID控制算法的预测模型，并以此PID模型作为基本模型；步骤20：确定步骤10中PID模型的各个控制参数，并根据PID模型各个控制参数的特点，设计模糊控制算法的模糊逻辑控制规则，依据实时人体血糖监测数据分析，依托临床专家并将临床糖尿病治疗长期实践积累的经验知识建立为专家知识库，转化为对PID模型的各个控制参数进行优化调整的模糊逻辑控制规则；步骤30：运用步骤20中建立的模糊逻辑控制规则进行模糊逻辑推理，模拟人的决策过程对步骤10中所建立的PID模型的各个参数进行滚动优化，建立闭环胰岛素输注模糊自适应PID控制方法，计算出糖尿病患者实时的胰岛素给药量。