MODELLI E STRUMENTI SOFTWARE PER LA MODELLI E STRUMENTI SOFTWARE PER LA

VALUTAZIONEVALUTAZIONE

DEI PROTOCOLLI DI TERAPIA INSULINICA DEI PROTOCOLLI DI TERAPIA INSULINICA

INTENSIVAINTENSIVA

IN PAZIENTI OSPEDALIZZATIIN PAZIENTI OSPEDALIZZATIRelatore

Chiar.mo Prof. Riccardo

Bellazzi

Tesi di

Armandola Cesare

Svolgimento dell’attività di tirocinio presso

l’Azienda Ospedaliera Niguarda Ca’ Granda di

Milano

La collaborazione con l’A.O. nasce dall’esigenza dei medici di

automatizzare e validare i protocolli usati per la terapia

insulinica intensiva in pazienti diabetici ospedalizzati

Tirocinio:

Obiettivi:

Algoritmi di terapia insulinica intensiva utilizzati al Niguarda Ca’ Granda

Implementazione software

Per l’editing in Access è

richiesta la conoscenza del

linguaggio di programmazione

Visual Basic.

Per lo storing dei dati e per fornire un adeguato S.S.D. si è deciso

di realizzare tre piccole applicazioni in Access (una per ogni

algoritmo). La scelta di questo DB deriva dalla sua immediatezza e

semplicità di utilizzo, requisiti necessari per consentire una rapida

automazione dei reparti.

Immagazzinamento dei dati:DB relazionale

S.S.D.

Interfaccia finale Access – SM

Al momento sono

disponibili le registrazioni

di 30 ricoveri

Interfaccia finale Access – C

Al momento

sono

disponibili

le

registrazion

i di 40

ricoveri

Interfaccia finale Access – TP

Simulazione del paziente diabetico

Modello della dinamica glucosio-insulina

per paziente ospedalizzato

Modello a compartimenti che descrive il funzionamento

dell’organismo (dal punto di vista della dinamica glucosio-insulina)

nei soggetti affetti da diabete di tipo I. Ogni compartimento, dal

punto di vista matematico, basa il suo funzionamento su sistemi di

equazioni differenziali.

Vediamo ad esempio il

sottosistema glucosio.

Sistema di equazioni

differenziali del

sottosistema glucosio

Modello completo

Modello in Simulink

Interfaccia finale di simulazione

Scelta algoritmo

input

Dati raccolti

G iniz (mg/dl) G max (mg/dl) G min (mg/dl) Steady-state (mg/dl) t steady-state (h) AUC (set-point a 110)250 250.00 158.20 158.20 13 6.6047*10^3300 300.00 165.40 165.40 18 7.0647*10^3350 350.00 172.20 172.20 27 7.4369*10^3400 400.00 161.20 161.20 34 6.5612*10^3450 450.00 203.40 203.40 36 1.1113*10^4500 500.00 253.30 253.30 21 1.5031*10^4

G iniziale variabileBW = 75 Kg - insulinemia iniziale = 102 pmol/l

G iniz (mg/dl) G max (mg/dl) G min (mg/dl) Steady-state (mg/dl) t steady-state (h) AUC (set-point a 110)250 250.00 54.00 150.60 19 1.5602*10^3300 300.00 46.70 140.70 22 2.6704*10^3350 350.00 58.80 133.50 21 2.4417*10^3400 400.00 51.60 140.80 23 2.9032*10^3450 450.00 62.00 135.30 24 2.7737*10^3500 500.00 56.30 131.10 24 2.4699*10^3

G iniziale variabileBW = 75 Kg - insulinemia iniziale = 102 pmol/l - insulinemia nelle 24 ore precedenti = 20 U

G iniz (mg/dl) G max (mg/dl) G min (mg/dl) Steady-state (mg/dl) t steady-state (h) AUC (set-point a 110)250 250.00 122.60 122.60 15 1.5861*10^3300 300.00 146.00 146.00 18 2.4019*10^3350 350.00 138.00 138.00 18 3.1162*10^3400 400.00 145.20 145.20 22 2.8921*10^3450 450.00 152.00 152.00 22 3.2383*10^3500 500.00 158.60 158.60 23 3.8661*10^3

G iniziale variabileBW = 75 Kg - insulinemia iniziale = 102 pmol/l - stato paziente: sintomatico

Valutazioni degli algoritmi parametro variante: G iniziale

Vedi tabelle precedenti

Valutazioni degli algoritmi parametro variante: Vmx

P2u (1/min) G max (mg/dl) G min (mg/dl) Steady-state (mg/dl) t steady-state (h) AUC (set-point a 110)Vmx - 30% 400.00 140.20 140.20 22 2.8406*10^3Vmx + 30% 400.00 143.70 143.70 18 2.6722*10^3

Parametro Vmx variabileG iniz = 400 mg/dl - BW = 75 kg - insulemia iniziale = 102 pmol/l

Prendiamo ad esempio il caso C. Si nota l’effetto prodotto dall’incremento del parametro Vmx : il tempo di raggiungimento dello steady-state diminuisce ed inoltre si nota un cambiamento della risposta nelle prime ore

di trattamento.

Conclusioni