Robust strategies for glucose control in type 1 diabetes

Abstract

A Consue AgradecimientosAntes que nada tengo que dar las gracias a las dos personas que más culpa tienen de que esté escribiendo ahora estas líneas. Jorge, gracias por recibirme esa mañana hace ya varios años, contagiarme tu entusiasmo y permitirme descubrir el apasionante mundo de la investigación y de la biomedicina. Jesús, sin tu empuje nunca lo hubiera conseguido, muchas gracias por todo, de corazón.Los otros grandes culpables son mis compis de la sala de doctorado: Alejandro L., Fàtima, Kiko, David, Gilberto, Alejandro V., Diego, Jose Luis y Gabi. No puedo imaginar mejores compañeros de viaje que vosotros. Gracias por los momentos en la sala y fuera de ella, por la ayuda, los consejos, por las risas, el padel, el yoga, los montaditos, el cafeteo. . . Os deseo toda la suerte porque os la merecéis.Gracias a mis padres por ser tan entregados y por vivir mis éxitos y fracasos más intensamente que si fueran suyos propios. Lu, gracias por ayudarme siempre en mis momentos de indecisión, sabes como valoro tus sabios consejos.Dani, gracias por estar siempre a mi lado incluso cuando estás lejos, por ser mi motor y ordenarme cuando me desordeno.Finalmente, quiero dedicar esta tesis a mis abuelos, a los que ya no están y también y en especial a Consue, por estar siempre orgullosa de mí, pase lo que pase, y porque sé que será la persona que con más interés y cariño pasará las páginas de esta tesis, aunque no entienda ni una palabra. to overcome is the development of an artificial pancreas, that is, to develop algorithms that allow an automatic control of blood glucose.The main difficulty avoiding a tight glucose control is the high variability found in glucose metabolism. This fact is especially important during meal compensation. This variability, together with the delay in subcutaneous VI insulin absorption and action causes controller overcorrection that leads to late hypoglycemia (the most important acute complication of insulin treatment).The proposals of this work pay special attention to overcome these difficulties. In that way, interval models are used to represent the patient physiology and to be able to take into account parametric uncertainty. This type of strategy has been used in both the open loop proposal for insulin dosage and the closed loop algorithm. Moreover the idea behind the design of this last proposal is to avoid controller overcorrection to minimize hypoglycemia while adding robustness against glucose sensor failures and over/under-estimation of meal carbohydrates. The algorithms that have been proposed have been validated both in simulation and in clinical trials. ResumenLa diabetes mellitus tipo 1 es una enfermedad crónica e incurable que afecta a millones de personas en todo el mundo. Se caracteriza por una destrucción total o parcial de las células beta del páncreas. Estas células son las encargadas de producir la insulina, hormona principal en el control de glucosa en sangre. Valores altos de glucosa en la sangre mantenidos en el tiempo afectan negativamente a la salud, provocando complica...