Modelling drug exposure using feed-back control systems

Abstract

В данной научно-исследовательской работе рассмотрены математические модели, моделирующие процесс воздействия ЛС с использованием элементов управления с обратной связью для различных биомедицинских задач. Построение такого рода моделей рассмотрено на примере задачи моделирования биологической системы управления концентрацией глюкозы в плазме крови (система инсулин–глюкоза) у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа. В работе приведена адаптация математических моделей регуляции гликемии для пациентов с сахарным диабетом. Также проведено численное моделирование рассматриваемых математических моделей, в том числе оценена взаимосвязь между инъекцией инсулина и уровнем глюкозы в крови после приема пищи, реализован контроллер с обратной связью для непрерывной инфузии инсулина.

In this research paper, mathematical models are considered that simulate the process of drug exposure using feedback controls for various biomedical tasks. The construction of such models is considered on the example of modeling the biological system for controlling the concentration of glucose in the blood plasma (insulin – glucose system) in patients with type 1 diabetes mellitus. The paper presents an adaptation of mathematical models of the regulation of glycemia for patients with diabetes mellitus. A numerical simulation of the mathematical models under consideration was also carried out, including the relationship between insulin injection and the level of glucose in the blood after eating, and a feedback controller for continuous insulin infusion.