基于成功线性化模型预测控制的高级混合自动胰岛素输送系统：UniBE系统

背景与目标：混合式自动胰岛素输送（hAID）系统是1型糖尿病患者的最新级治疗方式。当前系统依赖糖原稳态的线性或线性化模型，可能影响预测准确性，从而影响控制器的及时决策。生理变异性进一步复杂化了胰岛素需求，凸显出需要动态适应且减少用户负担的控制器。方法：我们介绍了伯尔乌大学（UniBE）hAID系统，基于成功线性化模型预测控制（MPC）构建。该控制器将基础胰岛素输送与餐后及纠正胰岛素给药模块集成，实时适应血糖动态，同时考虑自动和用户发起的输入。在利用经FDA批准的UVa/Padova代谢模拟器进行shelter评估，涵盖餐时间、碳水化合物估计和基础胰岛素剂量等持续和时变误差的九种情景。结果：在基线情景下，UniBE实现了平均血糖范围时间为92.0±13.2%，血糖下降范围时间为0.1±0.2%，血糖上升范围时间为7.9±13.2%。在扰动情景中，血糖范围时间维持在75.1%至92.8%之间，低低血糖发生率，显示出对临床相关干扰的韧性。