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Control predictivo
Diseñan un sistema para suministrar
medicamentos a diabéticos
Santafesinos trabajan junto a
investigadores de Nantes, Francia, en modelos matemáticos para automatizar un páncreas
artificial. La idea es que los pacientes puedan recibir sus dosis de insulina de un modo
seguro.
Investigadores de Santa Fe trabajan
junto al Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de
Nantes, Francia, en el problema del control de los niveles de
glucemia en pacientes diabéticos. La colaboración, que consiste en
proponer estrategias (formulaciones) de control predictivo, apunta a
que en el futuro se pueda fabricar un páncreas artificial que
trabaje en forma autónoma y respetando las prescripciones médicas.
Alejandro González, investigador en el
Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química
(INTEC), que depende del CONICET y de la Universidad Nacional del
Litoral (UNL), manifestó que utilizan el control predictivo, una
estrategia de control avanzado que basa su funcionamiento en modelos
matemáticos del sistema a controlar, para tratar el problema de la
diabetes. “Tuvimos la fortuna de vincularnos con gente de Francia
que trabaja en estrecha colaboración con equipos médicos y dispone
de datos de pacientes hospitalizados”, contó.
Según González, que investiga junto a
José Luis Godoy, Antonio Ferramosca, Santiago Rivadeneira y los
becarios Alejandro Anderson y Agustina D’Jorge en el Grupo de
Control Avanzado y Monitoreo Estadístico, los franceses
desarrollaron un “modelo” de paciente diabético sobre el que los
santafesinos elaboran estrategias de control predictivo. En este
sentido, el control es el que determina en qué momento y cuánta
insulina se debe inyectar al paciente para mantener los niveles de
glucosa en zonas seguras. “Primero hacemos simulación pura
controlando un modelo matemático simple de computadora. Luego usamos
un modelo computacional más complejo, aceptado por la comunidad
médica internacional, para testear la validez de la estrategia y,
finalmente, se pasa a las pruebas clínicas en pacientes
hospitalizados bajo supervisión médica, aunque para esto último
falta todavía algún tiempo”, precisó.
Páncreas artificial
El modelo que usan los investigadores
argentinos para diseñar el control ya fue testeado en Francia en
numerosos pacientes hospitalizados, con resultados altamente
satisfactorios. “Nosotros ahora ayudamos a entenderlo, primero, y
luego a controlarlo mediante las estrategias que conocemos”,
apuntó.
“La idea es llegar a desarrollar un
páncreas artificial, un dispositivo que se lleva conectado
continuamente al cuerpo, y que mide en forma subcutánea la glucosa,
lo que es menos invasivo que hacerlo en forma intravenosa. El
páncreas estima luego el nivel de glucosa en sangre, calcula la
cantidad de insulina a inyectar de acuerdo a la estrategia
predicitiva, y la inyecta mediante una pequeña bomba que posee el
mismo dispositivo. Lo novedoso es que todo es automático, ya que
actualmente es el paciente quien decide, con más o menos ayuda,
cuanto y cuando inyectarse, lo cual supone, además de la incomodidad
propia del autocontrol, numerosos riesgos como los episodios de
hipoglucemia severa”, sostuvo.
González acotó que la idea de la
automatización no consiste sólo en la lectura de una variable y la
correspondiente respuesta (proporcional), como sucede con algunos
procesos industriales. “En estos ámbitos necesitamos
procedimientos más complejos, basados en modelos matemáticos. Por
eso es que hablamos de controles predictivos en el marco de los
controles avanzados, que hacen una optimización matemática para
decidir un plan de acción”, continuó.
Sistemas dinámicos
El especialista afirmó que su grupo
estudia aquello que tienen en común todos los sistemas dinámicos,
para poder controlarlos, lo que incluye sistemas mecánicos,
biológicos, biomédicos e incluso sociales. “Un sistema dinámico
es todo aquello que cambia con el tiempo, lo que abarca un gran
número de procesos más o menos cotidianos. El primer paso de
nuestro trabajo es el modelado de esos sistemas dinámicos mediante
herramientas matemáticas que nos permitan entenderlo. En una etapa
posterior trabajamos en el control de esos sistemas, es decir, en
modificar su dinámica de acuerdo a determinados objetivos”,
sintetizó González.
El esquema “control-sistema dinámico”
envuelve un abanico inmenso de posibilidades de estudio: “Por
ejemplo, en pacientes con HIV se puede estimar la cantidad de células
sanas e infectadas, para luego saber cuánto medicamento suministrar,
siguiendo un procedimiento similar al de la diabetes. También se
pueden comprender con este enfoque fenómenos psicológicos,
relacionados con la percepción y la ‘sensación de control’ que
refuerza creencias aprehendidas, por ejemplo. Esta amplitud de
posibilidades, sin embargo, conlleva una cierta responsabilidad y
prudencia, dado que cualquier estudio que se aborde debe ser
realizado con arreglo a los métodos científicos”, finalizó.
