عنوان:مروری بر تنظیم کننده ی پیاده سازی های دیجیتال انسولین-گلوکز مبتنی بر FPGAبرای بیماران دیابتی نوع ۲

این مطالعه توسعه یک سیستم تنظیم دیجیتال انسولین-گلوکز برای مدیریت دیابت نوع ۲ را شرح می دهد. با استفاده از یک برد آرایه دروازه قابل برنامه ریزی میدانی (FPGA). این سیستم برای نظارت و کنترل سطح انسولین طراحی شده است در بیماران فقط با اندازه گیری سطح گلوکز خون آنها. بر خلاف راه حل های دیگر که مبتنی بر هدف کلی هستند سخت افزار قابل برنامه ریزی، این رگولاتور کاملا بر اساس معماری مبتنی بر سخت افزار بدون نیاز به نرم افزار ساخته شده است. همانطور که در این سند توضیح داده شده است. یک نمونه اولیه برای آزمایش اثربخشی آن در دو سناریو ایجاد شد: (۱) حالت حلقه باز جایی که تنظیم کننده به طور مستقل عمل می کند، و (ب) حالت حلقه بسته که در آن به عنوان یک پانکراس مصنوعی عمل می کند و به یک گروه صد بیمار مجازی مرتبط است. این بیماران با استفاده از یک مدل نظری دقیق ایجاد شدند تایید شده توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده برای آزمایشات پیش بالینی روش های تنظیم گلوکز. مجازی بیماران الگوهای مشابهی را در نوسانات گلوکز با سطوح مختلف اوج و پایین بعد از غذا نشان می دهند. این آزمون ها با نتایج به دست آمده از شبیه سازی های مدل نظری انجام شده در آن تجزیه و تحلیل و مقایسه می شوند SIMULINK. مقایسه خطاهای نسبی را در ۱±% نشان می دهد که نشان دهنده دقت بالای این سیستم تنظیم گلوکز عایق دیجیتال است. پیاده سازی سخت افزاری داده های گلوکز هر بیمار مجازی را تقریبا پردازش می کند ۱.۱ میکروثانیه و حدود ۳۶ مگاوات انرژی مصرف می کند. این نتایج امیدوارکننده تحقیقات بیشتر در مورد سیستم های دیجیتال را تشویق می کند. تنظیم گلوکز که می تواند در یکپارچگی در مقیاس بسیار بزرگ (VLSI) به عنوان System-on-Chips یا Lab-onChips گنجانده شود. چنین پیشرفت هایی می تواند راه را برای دستگاه های پیشرفته و مینیاتوری مناسب برای قابل حمل، پوشیدنی و کاربردهای پزشکی قابل کاشت.

کلیدواژه ها:

کلیدواژه ها: معماری دیجیتال ، کنترل کننده های دیجیتال ، دیابت قندی ، دیابت نوع ۲ ، FPGA ، انسولین-گلوکز رگولاتورها ، VLSI