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Blutzuckerregelung während körperlicher Aktivität bei Typ 1 Diabetes mellitus

Schema der Blutzuckerregelung mit Hilfe des Assistenzsystems: Das Assistenzsystem erhält manuell eingegebene Informationen über Mahlzeiten und körperliche Aktivität sowie die Messwerte eines Sensors zur kontinuierlichen Glukosemessung (CGM). Basierend auf diesen Informationen und einem individualisierten Modell des Patienten wird die Insulinzufuhr angepasst

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Projektbeschreibung

Patienten mit Diabetes mellitus Typ 1 sind nicht in der Lage, das blutzuckersenkende Hormon Insulin herzustellen. Stattdessen wird der Blutzuckerspiegel durch die Injektion von Insulin geregelt. Hierbei ist eine adäquate Insulindosis essenziell, da es andernfalls zu akut gefährlich niedrigen Blutzuckerspiegeln (Hypoglykämie) oder langfristig problematischen hohen Blutzuckerspiegeln (Hyperglykämie) kommt. Durch die verzögerte Wirkung von subkutan injiziertem Insulin muss die Insulindosis vorausschauend bestimmt werden. Zahlreiche Störeinflüsse wie Mahlzeiten oder körperliche Aktivität erschweren die genaue Vorhersage des Insulinbedarfs. Dieses Projekt fokussiert sich auf den besonders herausfordernden Einfluss durch körperliche Aktivität. Ein wertvolles Werkzeug in der Entwicklung von Strategien zur Blutzuckerregelung sind mathematische Modelle des Glukose-Insulin-Metabolismus. Diese ermöglichen eine Beschreibung und Vorhersage des Blutzuckerspiegels und können sowohl für die Entwicklung als auch für die Validierung von Regelstrategien verwendet werden. In der Literatur sind einige Modelle, die den Einfluss körperlicher Aktivität auf den Blutzuckerspiegel berücksichtigen, beschrieben. Bislang wurde allerdings keins dieser Aktivitäts-Modelle umfassend evaluiert. Entsprechend liegen kaum Informationen über ihre Genauigkeit vor, obwohl die Modellgenauigkeit essenziell für die Aussagekraft von Simulationsergebnissen und abgeleiteten Regelstrategien ist.

Projektziele

In diesem Forschungsprojekt werden vorhandene Modelle zur Beschreibung des Einflusses körperlicher Aktivität auf den Glukose-Insulin-Metabolismus analysiert und weiterentwickelt. Weiterhin ist eine Evaluation der Vorhersagegenauigkeit der Modelle geplant. Das langfristige Ziel ist ein modellbasiertes Assistenzsystem, welches Patienten individuell optimierte Vorschläge zur Anpassung der Therapie bei körperlicher Aktivität gibt.