Matematisk Model for Mavesækkens Tømning - Danmarks Tekniske ...

More documents

Recommendations

Info

Formål Formålet med dette projekt er at undersøge hvorledes hypo-, normo- og hyperglykæmi påvirker ventriklens tømingsfunktion hos raske forsøgspersoner. Resultaterne skal benyttes til forbedring af computerbaserede modeller for ventriklens basalfysiologi. Baggrund Sukkersyge (diabetes mellitus) er et syndrom, der er karakteriseret ved utilstrækkelig insulinsekretion, nedsat insulinfølsomhed, nedsat glukosetolerance og tendens til udvikling af nervebetændelse og universelle blodkarforandringer (neuropati, mikroangiopati, aterosklerose). Sukkersyge er således en flerhed af sygdomsenheder med forskellig ætiologi, genetisk baggrund, patogenese, klinisk manifestation og forløb. Hyperglykæmi er den biokemiske abnormitet, som er fælles for alle typer af sukkersyge, og behandling af hyperglykæmi ikke alene mindsker hovedsymptomerne (træthed, tørstfornemmelse, polyuri, vægttab), men er også vist at mindske risikoen for komplikationer i øjne, nyrer og nerver. Et væsentligt mål for behandlingen er derfor at opnå stabile koncentrationer i blodet af glukose så tæt på normalværdierne som muligt. Dette kan hos en del patienter opnås ved diæt- og motionsregimer samt medikamenter, der enten øger insulinsekretionen eller øger insulinvirkningen. Hos omtrent 1/4 af patienterne med nedsat insulinsekretion eller nedsat insulinfølsomhed (type 2 sukkersyge) og hos alle patienter uden insulinsekretion (type 1 sukkersyge) er behandling med insulin nødvendig. Oftest anvendes faste daglige doseringer af langsomt virkende insulinpræparater suppleret med varierende doseringer af hurtigt virkende præparater afhængigt af fødeindtagelsen og den fysiske aktivitet. Herunder er gentagne målinger af blodets glukosekoncentration ofte påkrævet. Med henblik på at opnå den bedst mulige regulering af blod-glukosekoncentrationen hos patienter med sukkersyge, har man de sidste årtier forsøgt at udvikle computerbaserede kunstige bugspytkirtler. De første systemer blev udviklet til at fastholde patienter med type 1 sukkersyge i en normoglykæmisk tilstand under faste ved hjælp af intravenøst placerede sensorer til måling af blod-glukosekoncentrationen og intravenøs infusion af insulin (1,2). Siden har man arbejdet med computerbaserede systemer til optimering af insulinbehandlingen i en normal hverdag omfattende både fødeindtagelse og fysisk aktivitet i varierende omfang (3,4). Disse systemer beror på komplicerede matematiske algoritmer til beregning af forventede blod- glukosekoncentrationer ud fra kendskab til fødeindtagelse, energiomsætning, glukoseabsorption fra tyndtarm, glukosefrisætning fra lever, subkutan insulinabsorption og insulinvirkning på lever og muskler. De aktuelle algoritmer til beregning af forventede blod-glukosekoncentrationer er ikke færdigudviklede, og de kan derfor endnu ikke anvendes i klinisk praksis. En af grundene hertil er, at effekten af variationer i blod-glukosekoncentrationen på ventriklens tømningsfunktion og dermed graden af glukoseabsorption fra tyndtarmen efter fødeindtagelse ikke er medtaget i algoritmerne. Det er velkendt, at en feedback-mekanisme 3
mellem blod-glukosekoncentrationen og ventriklens tømningsfunktion er med til at fastholde blod- glukosekoncentrationen indenfor ret snævre grænser hos raske mennesker (5). Lav blod-glukosekoncentration vil således øge tømningshastigheden og dermed øge glukoseabsorptionen fra tyndtarmen, mens høj blod- glukosekoncentration vil nedsætte tømningshastigheden og dermed nedsætte glukoseabsorptionen. Formålet med det aktuelle studium er at tilvejebringe kvantitative data vedrørende denne feedback-mekanisme med henblik på forbedring af eksisterende computerbaserede modeller for ventriklens tømningsfunktion, der indgår i algoritmerne til beregning af forventede blod-glukosekoncentrationer. Forsøgspersoner I projektet deltager 6 raske forsøgspersoner, der rekrutteres ved opslag blandt studerende ved annoncering på internetadressen www.forsoegsperson.dk. Annoncen vedrørende rekruttering af raske forsøgspersoner er vedlagt særskilt. Annoncen indeholder en henvisning (link) til den skriftlige information om forsøget. Mundtlig information gives af overlæge Jan Lysgård Madsen, klinisk fysiologisk/nuklearmedicinsk afdeling, Hvidovre Hospital. Skriftligt samtykke afgives senest på første forsøgsdag. Inklusionskriterier - Mand - Alder > 20 år og < 40 år - BMI (body mass index) > 20 25 kg/m 2 og < 25 kg/m 2 - Normal biokemisk standardanalyse (faste-glukose, hæmoglobin, natrium, kalium, kreatinin, lactatdehydrogenase, basisk fosfatase) Eksklusionskriterier - Gastrointestinale symptomer - Tidligere operativt indgreb på mavetarmkanalen bortset fra appendektomi - Kronisk sygdom med mulig virkning på mavetarmkanalens motilitet - Medikamentel behandling med virkning på mavetarmkanalens motilitet - Sukkersyge hos førstegradsslægtning Forsøgsdesign Hver forsøgsperson skal deltage i 3 delforsøg, der afvikles enkeltblindet og randomiseret med 1-3 ugers interval. Under delforsøgene bedømmes effekten af en konstant blod-glukosekoncentration på henholdsvis 2,5 mmol/l (hypoglykæmi), 5 mmol/l (normoglykæmi) og 10 mmol/l (hyperglykæmi) på ventriklens tømningsfunktion. 4
Page 1 and 2:
Matematisk Model for Mavesækkens T
Page 3 and 4:
Abstract The aim of this assignment
Page 5:
Resumé Form˚alet med denne opgave
Page 8 and 9:
vi juni 09 og starten af juli 09. I
Page 10:
viii Tak til Daniel Finan for at ha
Page 13 and 14:
Indhold Abstract i Resumé iii Foro
Page 15 and 16:
Kapitel 1 Introduktion I over 30 ˚
Page 17 and 18:
sygdommen diabetes mellitus samt en
Page 19 and 20:
Kapitel 2 Diabetes Mellitus Det ind
Page 21 and 22:
2.2 Sygdommen diabetes mellitus 7 2
Page 23 and 24:
2.3 Fordøjelsessystemet 9 Figur 2.
Page 25 and 26:
2.3 Fordøjelsessystemet 11 Fra nye
Page 27 and 28:
2.3 Fordøjelsessystemet 13 Figur 2
Page 29 and 30:
2.4 Resume af Kapitel 2 15 forsinke
Page 31 and 32:
Kapitel 3 Nuklear medicin Nuklear m
Page 33 and 34:
3.2 Technetium - 99m og Indium - 11
Page 35 and 36:
3.3 Korrektion af data 21 Figur 3.4
Page 37 and 38:
3.4 Resume af Kapitel 3 23 A(t) = A
Page 39 and 40:
Kapitel 4 Kantfindingsprogram I det
Page 41 and 42:
4.1 Programmets opbygning 27 Figur
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
4.1 Programmets opbygning 31 count
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
4.2 Resultater 35 Figur 4.10: Samme
Page 51 and 52:
4.3 Mavesækkens tømning 37 Figur
Page 53 and 54:
Page 55 and 56:
Page 57 and 58:
4.4 Resume af Kapitel 4 43 Figur 4.
Page 59 and 60:
Kapitel 5 Forsøg med normoglykæmi
Page 61 and 62:
5.1 Forsøgsprocedure 47 Figur 5.2:
Page 63 and 64:
5.3 7 modeller for mavesækkens tø
Page 65 and 66:
Page 67 and 68:
Page 69 and 70:
Page 71 and 72:
Page 73 and 74:
5.4 Sammenligning af de 7 modeller
Page 75 and 76:
5.5 Resume af Kapitel 5 61 5.5 Resu
Page 77 and 78:
Kapitel 6 Simulering af forsøgssce
Page 79 and 80:
6.1 Hovorka modellen 65 ˙Q1(t) = U
Page 81 and 82:
6.2 Implementering af model for bug
Page 83 and 84:
6.2 Implementering af model for bug
Page 85 and 86:
6.3 Simulering af clamp-forsøg 71
Page 87 and 88: 6.3 Simulering af clamp-forsøg 73
Page 89 and 90: 6.3 Simulering af clamp-forsøg 75
Page 91 and 92: 6.4 Diskussion af simulering af cla
Page 93 and 94: 6.5 Resume af Kapitel 6 79 ducerer
Page 95 and 96: Kapitel 7 Konklusion I dette bachel
Page 97 and 98: Bilag A MATLAB kode til kantfinding
Page 99 and 100: 79 xlabel('Time [min]','fontsize',1
Page 101 and 102: 22 if Data(i,j) ≥ cs 23 if Data(i
Page 103 and 104: Bilag B MATLAB kode til fit af data
Page 105 and 106: 82 t = 0:1:400; 83 Q = (1 + K*(t/te
Page 107 and 108: Bilag C MATLAB kode til behandling
Page 109 and 110: 79 % Plot of the model of Y with da
Page 111 and 112: 189 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 1 par
Page 113 and 114: 299 print('−dpng', '−loose', ['
Page 115 and 116: Bilag D MATLAB kode til simulering
Page 117 and 118: 13 % 14 % time : t [min] 103 15 % S
Page 119 and 120: 105 123 Q2dot = Q12 − Q21 − Q2o
Page 121 and 122: 41 % Modified 23.07.09 SW 107 42 %
Page 123 and 124: 109 81 subplot(223) 82 stairs(T,D,'
Page 125 and 126: 90 91 % Plot of iv insulin infusion
Page 127 and 128: 99 ylabel('Insulin infusion (mU/min
Page 129 and 130: Bilag E Billeder fra forsøg med no
Page 131 and 132: 117 Figur E.3: Her ses forsøgspers
Page 133 and 134: Bilag F Formelle dokumenter i forbi
Page 135 and 136: Komitéens reg.nr. (KF)____________
Page 140 and 141: Forsøgsprocedure Efter forudgåend
Page 142 and 143: Publikation Forsøgsresultaterne vi
Page 144 and 145: Effekten af hypo-, normo- og hyperg
Page 146 and 147: Driftsomkostninger og udgifter til
Page 148 and 149: til at dosere indsprøjtningerne af
Page 150 and 151: Følgende annonce indrykkes på int
Page 152 and 153: 138 LITTERATUR [10] O. Goetze, A. S
Page 154: 140 LITTERATUR [34] K. Vollmer, H.
show all

Matematisk Model for Mavesækkens Tømning - Danmarks Tekniske ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?