L'Université de Guadalajara utilise des algorithmes de contrôle pour la prise en charge du diabète

Au cœur du département des sciences exactes et de l'ingénierie de l'université de Guadalajara, un projet novateur est en train de redéfinir l'avenir de la prise en charge du diabète. Sous la direction du Dr Eduardo Ruiz Velázquez, professeur-chercheur chevronné, titulaire d'un doctorat en génie électrique et profondément engagé dans la santé publique, une initiative vise à développer des algorithmes de contrôle avancés pour les systèmes de pancréas artificiel et à offrir un nouvel espoir aux patients atteints de diabète de type 1. Le Dr Eduardo Ruiz Velázquez est épaulé par le Dr Alejandro Ricardo Femat Flores, la Dr Griselda Quiroz Compeán et le Dr Julio Alberto García Rodríguez.

L'objectif principal de l'équipe est de reproduire la dynamique glucose-insuline d'un individu sain, notamment lors de l'ingestion de glucides. Pour ce faire, ils utilisent MATLAB^® et Simulink^® pour modéliser la physiologie du patient, concevoir des contrôleurs robustes et simuler des scénarios réels. Des outils comme Robust Control Toolbox™ et Symbolic Math Toolbox™ sont essentiels pour gérer la variabilité physiologique, garantir la fiabilité du système, calculer les points d'équilibre, linéariser les modèles mathématiques, et bien plus encore.

L'équipe intègre également le simulateur UVA Padova dans Simulink, car selon le Dr Eduardo Ruiz Velázquez, « il est très facile d'intégrer des systèmes de contrôle et/ou d'identification pour simuler un pancréas artificiel pour le diabète de type 1 ».

Les premiers résultats sont prometteurs. Les algorithmes de contrôle développés sont non seulement efficaces et intuitifs à simuler, mais ils présentent également un potentiel d'intégration dans des systèmes de pancréas artificiel commerciaux. Ces systèmes, associant une surveillance continue de la glycémie à une administration automatisée d'insuline, pourraient réduire le risque d'hyperglycémie et d'hypoglycémie et ainsi transformer la prise en charge du diabète. 

Pour l'avenir, l'équipe explore des algorithmes de contrôle hybrides qui s'adaptent à diverses conditions des patients, notamment l'exercice physique et les rythmes circadiens. Selon le Dr Eduardo Ruiz Velázquez : « Ces algorithmes, contrairement aux algorithmes traditionnels, reconnaissent qu'un seul contrôleur n'est pas suffisant pour la régulation du glucose en raison des multiples facteurs impliqués dans la dynamique du glucose. Ils utilisent plutôt une combinaison de contrôleurs, chacun adapté à un scénario spécifique de l'état du patient ».

Bien que ces recherches soient particulièrement importantes pour l'Amérique latine, où le diabète touche plus de 32 millions de personnes, elles ont une pertinence mondiale. En exploitant la puissance de calcul de MATLAB, l'équipe vise à développer des solutions peu coûteuses et à fort impact pour l'une des affections médicales les plus courantes au monde. Leurs travaux illustrent comment l'innovation académique peut contribuer à l'amélioration de la santé mondiale.