بررسي اختلال گلوكز–انسولين در فنوتيپ‌هاي باليني ديابتي با استفاده از مدل برگمن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي پزشكي

كارشناسي ارشد

مطالعات شبيه‌سازي پويايي گلوكز–انسولين تقريباً همواره بر اساس يك مجموعه پارامتر نماينده واحد يا جمعيتي كه از يك توزيع واحد استخراج شده است، انجام مي‌شوند. جمعيت واقعي افراد مبتلا به ديابت چنين وضعيتي ندارد. دو فرد با برچسب تشخيصي يكسان ممكن است از نظر ميزان پاسخ بافت‌هايشان به انسولين چندين برابر با يكديگر تفاوت داشته باشند و قاعده دوزگذاري‌اي كه براي يكي از آن‌ها مناسب است، ممكن است براي ديگري عملكرد مطلوبي نداشته باشد. اين پايان‌نامه بررسي مي‌كند كه وقتي اين ناهمگوني به‌جاي ميانگين‌گيري و حذف‌شدن از شبيه‌سازي، در مركز آن قرار گيرد، چه اتفاقي رخ مي‌دهد. دوازده فرد مجازي تعريف شدند كه پنج گروه باليني را پوشش مي‌دادند: اختلال در تنظيم گلوكز، ديابت نوع 1، ديابت خودايمني نهفته در بزرگسالان، ديابت بارداري و ديابت نوع 2. براي هر فرد، يك مجموعه پارامتر مربوط به مدل كمينه برگمن در نظر گرفته شد و حساسيت به انسولين و اثربخشي گلوكز بر اساس دامنه‌هاي گزارش‌شده در مطالعات منتشرشده تعيين شدند، نه بر اساس مقادير انتخاب‌شده صرفاً براي سهولت. حساسيت به انسولين در كل گروه شش برابر دامنه داشت و 1.0 تا 6.0 × 4-10 در دقيقه به ازاي هر µU/mL متغير بود. پيش از آنكه مدل در يك بازه زماني دو روزه رفتار منطقي و قابل‌قبولي داشته باشد، اعمال شش تغيير نسبت به صورت‌بندي كلاسيك آن ضروري بود؛ تمامي اين تغييرات به‌صراحت بيان و توجيه شده‌اند و در مدل پنهان نشده‌اند. هر فرد به مدت 48 h تحت سه پروتكل انسولين هنگام وعده‌هاي غذايي شبيه‌سازي شد: تنها انسولين پايه، يك نسبت واحد كربوهيدرات براي كل جمعيت و نسبتي متناسب با ويژگي‌هاي فرد. پيامدها بر اساس مدت‌زمان قرارگيري در محدوده هدف باليني، ميزان انحراف از يك مرجع قند خون طبيعي و ميزان تطابق حسگر شبيه‌سازي‌شده با غلظت واقعي بررسي شدند. يك تحليل مونت‌كارلو شامل 1440 تكرار انجام شد تا مشخص شود نتايج تا چه اندازه در برابر تغييرات پارامترها پايدار باقي مي‌مانند. متناسب‌كردن نسبت با ويژگي‌هاي فرد، تعداد بيماراني را كه به محدوده هدف باليني دست يافتند، از هشت نفر به نه نفر از دوازده نفر افزايش داد. اين بهبود به‌طور يكنواخت در ميان افراد توزيع نشد. در مواردي كه پاسخ‌دهي به انسولين حفظ شده بود، اصلاح نسبت كافي بود؛ اما در مواردي كه پاسخ‌دهي به‌طور قابل‌توجهي كاهش يافته بود، نسبت ديگر عامل محدودكننده اصلي نبود و مقدار كل انسولين تجويزشده جايگزين آن شد. تحليل عدم‌قطعيت اين يافته را به نتيجه‌اي ديگر نيز گسترش داد: گروه مقاوم به انسولين صرفاً كنترل ضعيف‌تري نداشت، بلكه به‌مراتب پيش‌بيني‌ناپذيرتر نيز بود و دامنه تغييرات پيامدهاي آن تقريباً پنج برابر گروه حساس به انسولين بود. چنين پيش‌بيني‌ناپذيري به‌خودي‌خود يك خطر باليني محسوب مي‌شود و در هر شبيه‌سازي‌اي كه تنها يك مسير قطعي را گزارش مي‌كند، قابل مشاهده نيست.

238386

بيوالكتريك

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان