Stránky

Weekend Reading

FreeStyle Libre




Guardian Mobile


Dexcom SHARE


25. 10. 2014

Poznámky k záverečnej správe projektu DiaDAQ

Autorský tím projektu DiaDAQ (Diabetic Data Acquisition) predložil žiadosť o podporu projektu 14. novembra 2013, v deň, ktorý je svetovým dňom diabetu. Členmi tímu sú študentka, študenti a výskumný pracovník, ktorí sa v rámci svojho štúdia a práce venujú Biokybernetike a jej aplikácii v oblasti riadenia a modelovania diabetu.
Autorský tím študuje a pracuje na FEI STU v Bratislave:
  • Marián Tárník
    Výskumný pracovník ÚRK FEI STU.
  • Ivan Ottinger
    Doktorand, odbor Kybernetika.
    Dizertačná práca zameraná na algoritmy riadenia dávkovania inzulínu.
  • Tomáš Ludwig
    Doktorand, odbor Kybernetika.
    Dizertačná práca zameraná na modelovanie a predikciu vývoja glykémie v čase.
  • Katarína Gubánová
    Študentka inžinierskeho štúdia, odbor Kybernetika.
    Téma diplomovej práce: Simulačné experimenty pre vzdelávanie diabetikov.
  • Matúš Rebro
    Študent inžinierskeho štúdia, odbor Kybernetika.
    Téma diplomovej práce: Automatizované dávkovanie inzulínu.
Nadácia Tatra banky podporila projekt sumou 2400 EUR v rámci grantového programu E-Talent. Tieto finančné prostriedky boli použité na nákup technických prostriedkov potrebných pre riešenie úloh projektu. Nákup bol realizovaný vo februári 2014. Rozpis položiek:
  • Guardian REAL-Time systém - jedna sada, obsahuje glukózový monitor, vysielač MiniLink a ostatné príslušenstvo.
  • Enlite senzor - spolu 32 kusov.
  • Glukomer FreeStyle Optium - dve súpravy.
  • Testovacie prúžky - päť balení, balenie po 50 prúžkov.
Cieľom projektu DiaDAQ bolo získanie a spracovanie dát potrebných pre aplikácie Biokybernetiky v oblasti liečby ochorenia diabetes mellitus 1. typu. V pláne bolo získať dáta od rôznych subjektov, pričom subjektom nazývame osobu s diabetom. Spolu 32 kusov senzorov využiteľných v nasledujúcich piatich mesiacoch umožňovalo rôzne alternatívy harmonogramu spolupráce so subjektmi. Zároveň bol k dispozícii dostatočný čas pre hľadanie subjektov.

V marci a v apríli nám Subjekt s veľkým S poskytol namerané dáta. Využilo sa 8 senzorov. V tomto prípade mal Subjekt k dispozícii vysielač MiniLink z inej predchádzajúcej spolupráce a k tomu vlastnú inzulínovú pumpu. Od konca marca do začiatku mája sme vďaka členke autorského tímu nadviazali spoluprácu so subjektom č. 2. Pri tejto spolupráci sa využilo celkom 8 senzorov a subjekt využíval kompletný systém pre kontinuálne monitorovanie glykémie zakúpený pre projekt DiaDAQ. Začiatkom apríla sne sa obrátili na občianske združenie diabetikinfo.sk s prosbou o sprostredkovanie spolupráce s ďalšími subjektmi. O. z. diabetikinfo.sk sprostredkovalo v rámci projektu DiaDAQ spoluprácu s ďalšími tromi subjektmi (subjekt č. 3 až 5). Celkovo sa v mesiacoch apríl až jún využilo 16 senzorov.

Hlavným výsledkom projektu DiaDAQ sú rozličné sady dát. Každý subjekt poskytol jednu sadu dát. Zoznam subjektov:

č.s.Počet senzorovPoznámka
s.č.1Subjekt8Paradigm Veo, MiniLink, dia denník.
s.č.2Slovníček8Accu-Check Spirit Combo, Guardian monitor, MiniLink, dia denník.
s.č.3Kvetinka5Inzulínové perá, Guardian monitor, MiniLink, dia denník.
s.č.4diabetikinfo5Paradigm Veo, MiniLink, Bolus Wizard.
s.č.5Nairo6Paradigm Veo, MiniLink, Bolus Wizard.

Jednotlivé sady dát pozostávajú spravidla z niekoľkých tabuliek, dátových súborov a grafov. Zdrojom tabuliek je softvér dodávaný k systému kontinuálneho monitorovania glykémie, ktorý umožňuje prenos dát zo zariadenia, ich zobrazenie a export. Niektoré tabuľky však boli zapisované manuálne ako štandardný diabetický denník.

Boli vytvorené nástroje pre spracovanie danej sady dát. Príkladom spracovania je napr. denný sumár, ktorý zlúči dáta z jedného dňa z rôznych tabuliek (manuálne zapisovaných a vyexportovaných z originálneho softvéru). K dispozícii sú tak dáta v jednotnom formáte a ich grafické zobrazenie. Uľahčuje to výber dát pre ďalšiu prácu.

Príkladom ďalšej práce s dátami je identifikácia matematického modelu, ktorý vystihuje priebeh glykémie v danej situácii. Spracované dáta sú v tomto období využívané v rámci diplomových a dizertačných prác členov autorského tímu.

Samotné dáta a skúsenosti nadobudnuté pri ich získavaní je možné využiť pri vzdelávaní ľudí s diabetom a ich blízkych. Jeden denný sumár (prípadne iný report) je výhodnejší ako niekoľko reportov z rôznych zdrojov. Uľahčuje to prehľad vo všetkých dostupných záznamoch súvisiacich s diabetom. Človek s diabetom sa tak môže poučiť z týchto záznamov. Nástroje pre zlúčenie dát z rôznych zdrojov tak prispievajú k vzdelávaniu doabetikov.

Simulácie môžu slúžiť ako podporný nástroj napr. pri vysvetľovaní princípov inzulínovej liečby. Je možné nasimulovať rôzne scenáre zodpovedajúce očakávanému priebehu glykémie a demonštrovať tak súvislosti medzi jednotlivými veličinami. Základom simulácii sú matematické modely a tie sú vytvárané s využitím dát, takých, ktoré boli zozbierané v rámci projektu DiaDAQ.

V priebehu spolupráce s o. z. diabetikinfo.sk bol záujem aj o informácie o princípe merania koncentrácie glukózy v podkoží a iné informácie technického charakteru týkajúce sa „senzora“, teda systému pre kontinuálne monitorovanie glykémie. Zúčastnili sme sa rekondičného pobytu organizovaného o. z. diabetikinfo.sk a svojou malou troškou sme prispeli do diskusie o senzoroch a kontinuálnom monitoringu. Prikladáme pár fotografií z rekondičného pobytu:







5. 10. 2014

Príklad výsledku identifikácie

Nasledujúce slúži len ako ilustrácia výsledku identifikácie modelu („biokybernetického“), ktorý vystihuje priebeh glykémie v danej situácii. Výsledok je prezentovaný len graficky. Podrobnosti sú vynechané, hádam sa k nim dostaneme neskôr.

Majme dáta z obdobia raňajok z dvoch dní. V deň prvý boli raňajky o 9:07. Dáta pre časový interval 30 minút pred a 108 minút po raňajkách vyzerajú nasledovne:
Na raňajky bolo 45 gramov sacharidov, bolus 3,7 U. V čase 10:15 bolo ďalšie jedlo, asi desiata, ale táto skutočnosť je pri identifikácii modelu v tomto prípade zanedbaná (akokoľvek čudne to znie). V deň druhý boli raňajky o 9:22. Opäť, dáta pre ten istý interval v okolí raňajok vyzerajú nasledovne:
Pre vystihnutie priebehu glykémie z oboch dní uvažujme priemer (v tomto bode zanedbáme tú „desiatu“). Priemerné hodnoty sacharidov, bolusov a priemerný priebeh glykémie sú nasledovné:
Cieľom identifikácie je aby výstup modelu vystihoval priebeh nameranej glykémie. Model bol identifikovaný s využitím priemerných hodnôt. Je to spôsob ako zohľadniť vplyv oboch dní. Výsledok identifikácie je na nasledujúcom obrázku porovnaný s priemerným priebehom glykémie:
Ak napríklad budú vstupom do modelu sacharidy a bolus z dňa prvého, potom porovnanie výstupu modelu a nameraného priebehu glykémie vyzerá nasledovne:


MT

3. 10. 2014