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Algoritmo calcula dosis de insulina para pacientes con diabetes tipo I

El algoritmo, que se validó de manera preclínica mediante un software aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés), funciona como software para una bomba de insulina, dispositivo que emula el páncreas.

Medellín, 05 de marzo de 2018Agencia de Noticias UN-

El algoritmo funciona como software de una bomba de insulina. Foto tomada de: goo.gl/NgrxFM.

Mediante el algoritmo se evitan errores en la aplicación de dosis de insulina, la cual es calculada por los pacientes. Foto tomada de: goo.gl/BxivKk

Juan Esteban Sereno, estudiante de la Maestría en Automatización y Control, y el profesor Santiago Rivadereina, de la Facultad de Minas de la U.N. Sede Medellín. Foto: cortesía.

Cuando en el páncreas se destruyen de manera selectiva las células beta deja de sintetizar y segregar insulina, la hormona encargada de regular la cantidad de glucosa en la sangre. 

La función de este órgano es obtener una medida de la glucosa en la sangre y, dependiendo de cuánto sea, por medio de una relación se sabe cuánta insulina debe producir para compensar la glucosa. 

Con base en métodos matemáticos, el algoritmo emula esa función con el fin de mantener la glucosa en un valor que debe oscilar entre 70 y 180 miligramos por decilitro después de la ingesta de alimentos. 

Actualmente el tratamiento de la diabetes mellitus tipo I se basa en inyecciones diarias de insulina cuyas cantidades son calculadas por el paciente, según la cantidad de alimentos que ingiere. 

Según el profesor Pablo Santiago Rivadeneira, del Departamento de Energía Eléctrica y Automática de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín, el método propuesto es mejor, porque el algoritmo estimaría la cantidad de insulina de manera automática. 

“De esta manera se reduce la posibilidad de generar efectos adversos en el paciente a causa de un mal cálculo”, agrega Juan Esteban Sereno Mesa, estudiante de la Maestría en Automatización Industrial, quien expone que, por ejemplo, podría haber riesgo de hipoglicemia reactiva en el paciente a causa de un exceso de insulina. Esto se evita con el algoritmo, cuya característica no había sido reportada en la literatura. 

Ingeniería de control 

Para comprender la enfermedad, un primer paso fue establecer alianzas con endocrinólogos del Hospital Pablo Tobón Uribe y de la Clínica Integral de Diabetes de Medellín. 

Con la información necesaria se adaptó un modelo que siguiera el comportamiento fisiológico descrito por los especialistas, con base en el cual se elaboró otro que calcula la insulina que mantiene la glucosa en la sangre en su rango de normalidad. 

De esa manera se “tradujo la fisiología a las ecuaciones matemáticas”, destaca el profesor Rivadeneira, quien manifiesta aunque se trata de un problema de salud también lo es de ingeniería de control, área encargada de construir algoritmos que permiten el funcionamiento automático de procesos. 

La Organización Mundial de la Salud estima que el número de personas con diabetes aumentó de 108 millones en 1980 a 422 millones en 2014, y se calcula que en 2015 esta enfermedad fue la causa directa de 1,6 millones de muertes. 

Según el artículo “Epidemiología de la diabetes en Colombia”, publicado en 2010 en la revista científica española Elsevier, en el país había en ese entonces tres millones de pacientes con diabetes y la prevalencia de personas con la enfermedad era de cerca del 8 % en zonas urbanas y de 2 % en zonas rurales. 

Teniendo eso en cuenta, el profesor Rivadeneira afirma que la academia debe afrontar las problemáticas que vive la sociedad en diferentes áreas, como ocurrió con este estudio, el cual surgió de la necesidad. Se refiere a que si bien las bombas de insulina existen, tienen un precio de alrededor de 18 millones de pesos, costoso para la mayoría de los pacientes. 

En Colombia estos estudios son innovadores. En el mundo se han hecho investigaciones similares y más desarrolladas, en universidades como la de Virginia y Harvard, en Estados Unidos; la de Cambridge, en Inglaterra y el Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) de Argentina, en Latinoamérica. 

La proyección de la investigación a largo plazo es desarrollar una bomba de insulina más económica en la que se pueda utilizar el algoritmo para ofrecer una solución tanto a los pacientes, al mejorar el tratamiento, como al sistema de salud, que asume los costos del equipo. 

A su vez contribuiría a mejorar la calidad de vida de los pacientes y a reducir la ocupación hospitalaria, además de los gastos que esta involucra.

(Por: Fin/KAGG/MLA/LOF
)
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