P1 Conception d'une pompe automatique à insuline - Historique des versions

Afahem : /* Rapport et document suplementaire */

2018-02-23T19:45:51Z

‎Rapport et document suplementaire

Afahem : /* Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18) */

2018-02-23T19:45:35Z

‎Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)

Afahem : /* Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18) */

2018-02-23T19:44:23Z

‎Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)

Afahem : /* Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18) */

2018-02-23T19:43:23Z

‎Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)

Afahem : /* Semaine 17 (22/01/18 : 28/01/18) */

2018-02-23T19:42:34Z

‎Semaine 17 (22/01/18 : 28/01/18)

Afahem : /* Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18) */

2018-02-23T19:41:19Z

‎Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)

Afahem : /* Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18) */

2018-02-23T19:38:37Z

‎Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)

Afahem : /* Semaine 18 (29/01/18 : 11/02/18) */

2018-02-23T19:17:51Z

‎Semaine 18 (29/01/18 : 11/02/18)

Afahem : /* Semaine 18 (29/01/18 : 04/02/18) */

2018-02-23T19:12:58Z

‎Semaine 18 (29/01/18 : 04/02/18)

Afahem : /* Semaine 17 (22/01/18 : 28/01/18) */

2018-02-23T19:02:34Z

‎Semaine 17 (22/01/18 : 28/01/18)

← Version précédente		Version du 23 février 2018 à 19:45
Ligne 315 :		Ligne 315 :

	==Rapport et document suplementaire==		==Rapport et document suplementaire==
−	~~<td>~~[[Fichier:rapport_PFE_COFFIN_FAHEM.pdf]] ~~</td>~~	+	[[Fichier:rapport_PFE_COFFIN_FAHEM.pdf]]

← Version précédente		Version du 23 février 2018 à 19:45
Ligne 313 :		Ligne 313 :
	Nous avons ensuite lancé une simulation de 200s et avons observé les courbes de l’injection		Nous avons ensuite lancé une simulation de 200s et avons observé les courbes de l’injection
	et de glycémie.		et de glycémie.
		+
		+	==Rapport et document suplementaire==
		+	<td>[[Fichier:rapport_PFE_COFFIN_FAHEM.pdf]] </td>

← Version précédente		Version du 23 février 2018 à 19:44
Ligne 292 :		Ligne 292 :
	Le but étant d’injecter une quantité fixe répartie sur une heure. Pour simplifier l’injection, nous souhaitons l’injecter en plusieurs fois plutôt qu’en continu. C’est pourquoi qu’à chaque mt (temps en minute entre chaque injection) nous injectons une fraction de la quantité basale à injecter en une heure.		Le but étant d’injecter une quantité fixe répartie sur une heure. Pour simplifier l’injection, nous souhaitons l’injecter en plusieurs fois plutôt qu’en continu. C’est pourquoi qu’à chaque mt (temps en minute entre chaque injection) nous injectons une fraction de la quantité basale à injecter en une heure.

−	[[Fichier:~~model2~~.Png\| 500px\|thumb\|center\|]]	+	[[Fichier:model02.Png\| 500px\|thumb\|center\|]]

@@ Ligne 276 : / Ligne 276 : @@
 Nous avons modélisé cela de la manière suivante :
-[[Fichier:model1.Png| 500px|thumb|center|]]
+[[Fichier:model01.Png| 500px|thumb|center|]]
 Nous avons programmé un bloc Matlab de manière à choisir les aliments qui entreront en jeu lors de l’émulation. Ce bloc donne à partir des aliments, du ratio glucidique et de la sensibilité à l’insuline du patient, les glucides qui seront assimilés dans le corps patient.
 Le second bloc lui prend en entrée le nombre de glucide ingéré, l’horloge, la sensibilité à l’insuline et le débit d’insuline en sortie de la pompe. Le programme décrémente ainsi le nombre de glucide chaque seconde et incrémente en conséquence le taux de glycémie. De plus il consulte le débit d’insuline pour faire diminuer la glycémie en cas d’injection.

@@ Ligne 210 : / Ligne 210 : @@
 A partir du débit, on récupère la quantité d’insuline injectée :
 [[Fichier:quantité_d’insuline_injectée1.Png| 500px|thumb|center|]]
 ==Semaine 18 (29/01/18 : 11/02/18)==

@@ Ligne 271 : / Ligne 271 : @@
 Nous avons modélisé cela de la manière suivante :
+[[Fichier:model1.Png| 500px|thumb|center|]]
 Nous avons programmé un bloc Matlab de manière à choisir les aliments qui entreront en jeu lors de l’émulation. Ce bloc donne à partir des aliments, du ratio glucidique et de la sensibilité à l’insuline du patient, les glucides qui seront assimilés dans le corps patient.
 Le second bloc lui prend en entrée le nombre de glucide ingéré, l’horloge, la sensibilité à l’insuline et le débit d’insuline en sortie de la pompe. Le programme décrémente ainsi le nombre de glucide chaque seconde et incrémente en conséquence le taux de glycémie. De plus il consulte le débit d’insuline pour faire diminuer la glycémie en cas d’injection.
@@ Ligne 287 : / Ligne 287 : @@
 Le but étant d’injecter une quantité fixe répartie sur une heure. Pour simplifier l’injection, nous souhaitons l’injecter en plusieurs fois plutôt qu’en continu. C’est pourquoi qu’à chaque mt (temps en minute entre chaque injection) nous injectons une fraction de la quantité basale à injecter en une heure.
+[[Fichier:model2.Png| 500px|thumb|center|]]
@@ Ligne 297 : / Ligne 297 : @@

← Version précédente		Version du 23 février 2018 à 19:38
Ligne 262 :		Ligne 262 :
	Le système indique également si on est en hyper ou hypoglycemie en émetant des alertes sur le port serie .		Le système indique également si on est en hyper ou hypoglycemie en émetant des alertes sur le port serie .
	==Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)==		==Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)==
		+	Lors de ces dernières semaines nous avons réalisé l’émulation de la glycémie sur Simulink, avons réalisé un module de calcule de manière à pouvoir réguler la glycémie et enfin mis en commun la pompe et l’émulation.
		+
		+	'''émulation de la glycémie sur Simulink'''
		+	fin de réaliser la simulation, nous avons décidé de simplifier le modèle tout en essayant de rester proche du comportement de la glycémie.
		+	C’est ainsi que nous avons réalisé un système à plusieurs entrées. Chaque entrée correspond à un aliment, en plaçant un dirac d’une valeur de 1 à un moment donné, on simule l’ingestion de l’aliment.
		+	L’émulation calcule à partir de ces entrées le nombre de glucide qui entre dans l’organisme en incrémentant la glycémie d’une unité chaque minute (seconde pour les simulations de test) jusqu'à ce que tous les glucides ingérés soient distribués à la glycémie.
		+	Pour en arriver là, nous avons émis l’hypothèse que tous les aliments intégrés au système ont le même indice glycémique.
		+	Nous avons modélisé cela de la manière suivante :
		+
		+
		+	Nous avons programmé un bloc Matlab de manière à choisir les aliments qui entreront en jeu lors de l’émulation. Ce bloc donne à partir des aliments, du ratio glucidique et de la sensibilité à l’insuline du patient, les glucides qui seront assimilés dans le corps patient.
		+	Le second bloc lui prend en entrée le nombre de glucide ingéré, l’horloge, la sensibilité à l’insuline et le débit d’insuline en sortie de la pompe. Le programme décrémente ainsi le nombre de glucide chaque seconde et incrémente en conséquence le taux de glycémie. De plus il consulte le débit d’insuline pour faire diminuer la glycémie en cas d’injection.
		+	De manière à pouvoir intégrer la cinétique de l’insuline (début de la fonction 15 min après l’injection) nous avons ajouté un retard au niveau du débit de l’insuline de manière à ce que cette dernière se mette à faire effet seulement après ce délai.
		+
		+
		+	'''calcule d'injection sur Simulink'''
		+
		+	De manière à faire le lien entre la pompe et l’émulation il est nécessaire de calculer le débit d’insuline à injecter pour corriger la glycémie en conséquence.
		+	C’est pour cela que nous avons réalisé un module qui donne la quantité d’insuline à injecter selon la glycémie, la sensibilité à l’insuline, le débit basal et le temps.
		+	De manière à ne pas injecter trop d’insuline, l’insuline met beaucoup de temps à faire effet, nous enregistrons dans une mémoire les quantités injectées et nous les prenons en compte dans le calcul des injections.
		+	Si la glycémie est supérieure à 120, il faut injecter de l’insuline pour la faire diminuer. Plus la glycémie est élevée, plus il faut injecter d’insuline. Pour prendre en compte le fait qu’une dose ait pu être injectée précédemment, nous regardons la quantité d’insuline injectée lors des 25 dernières secondes (minutes en temps réel) et nous soustrayions cette quantité à la commande.
		+	Nous gérerons également les injections basales. Définie dans l’initialisation en unité d’insuline /h, cette valeur est donnée par le médecin et est différente pour chaque personne.
		+
		+	Le but étant d’injecter une quantité fixe répartie sur une heure. Pour simplifier l’injection, nous souhaitons l’injecter en plusieurs fois plutôt qu’en continu. C’est pourquoi qu’à chaque mt (temps en minute entre chaque injection) nous injectons une fraction de la quantité basale à injecter en une heure.
		+
		+
		+
		+
		+	'''calcule d'injection sur Simulink'''
		+	Nous avons ensuite pris soin de mettre en commun les deux parties afin de valider le
		+	fonctionnement de la pompe et l’algorithme de calcul des doses. Pour cela, nous avons
		+	importé les deux modélisations expliquées précédemment ainsi que la commande de la
		+	glycémie et avons récupérer le schéma Simulink suivant :
		+
		+
		+
		+
		+	Nous avons ensuite réalisé des simulations du modèle total afin de valider ce dernier.
		+	Pour cela, nous avons donné à l’émulation de la glycémie la consigne d’ingestion d’aliment
		+	suivante :
		+	A t= 1 s l’individu ingérera un aliment à 25g de glucide pour 100g
		+	A t= 30 s l’individu ingérera un aliment à 3.5 g de glucide pour 100g
		+	A t= 300 s l’individu ingérera un aliment à 10 g de glucide pour 100g
		+	Nous avons ensuite lancé une simulation de 200s et avons observé les courbes de l’injection
		+	et de glycémie.

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Ligne 261 :		Ligne 261 :
	et mettre beaucoup plus de temps( 10000000) .		et mettre beaucoup plus de temps( 10000000) .
	Le système indique également si on est en hyper ou hypoglycemie en émetant des alertes sur le port serie .		Le système indique également si on est en hyper ou hypoglycemie en émetant des alertes sur le port serie .
		+	==Semaine 18 (11/02/18 : 24/02/18)==

@@ Ligne 211 : / Ligne 211 : @@
 [[Fichier:quantité_d’insuline_injectée1.Png| 500px|thumb|center|]]
-==Semaine 18 (29/01/18 : 04/02/18)==
+==Semaine 18 (29/01/18 : 11/02/18)==
 '''calcule de la commande'''
 Pour réaliser la commande en débit nous avons utilisé l’apps Matlab « Control System Tuner » qui permet de donner le PID ou les gains (correcteur) nécessaires au bon fonctionnement du système en boucle fermée.
 Pour le correcteur de débit, nous avons donné les équations d’état de la pompe sous forme système à G et nous avons récupéré les gains F et C pour un «  Tracking of step commands » sans dépassement.
 Avec une commande variable de débit on trouve le graphique suivant :
+[[Fichier:commande3.Png| 500px|thumb|center|]]
 Bleu : la commande de débit / Jaune : le débit de sortie
@@ Ligne 223 : / Ligne 225 : @@
 '''Commande de la quantité injectée'''
 On souhaite commander la pompe en quantité d’insuline à injecter. Pour cela il faut un nouveau contrôleur qui régule l’injection des doses et donc le débit. On limite le débit d’injection à 2e-9 m3/s ce qui permet d’injecter une dose d’insuline (1e-8 m3) en minimum 5s. On ajoute donc une saturation à 2e-9 sur la commande de débit. On utilise la même apps que précédemment pour trouver le PID. Nous avons cette fois-ci utilisé le système régulé précédent avec l’intégration pour récupérer la quantité injectée comme système G et nous ne recherchons que le C sous forme PI enplaçant F à 1.
 Une dose d’insuline est de 1e-8 m3, ici on injecte une dose à 5s puis une seconde à 20s. La commande du nombre de dose doit être l’addition du nombre de dose injectée depuis la mise en marche plus le nombre à injecter.
 Courbes :
 Bleu : commande de quantité / Jaune : quantité injectée
 Bleu : commande de débit en sortie du PI / Jaune : commande de débit après la saturation /
 Rouge : débit en sortie de la pompe
 On peut voir que comme nous le souhaitons, la quantité injectée atteint bien la consigne. Il faut 10s pour injecter une dose, ce qui correspond à notre demande (temps d’injection supérieur à 5s). On voit également que la saturation fonctionne parfaitement.
 Après ces différentes étapes de modélisation et de commandes, nous avons sous Simulink le modèle de la pompe commandable en quantité d’insuline à injecter et qui retourne le débit d’injection ainsi que la quantité réellement injectée.
-*implémentation de l'émulation du patient sur arduino
+De manière à pouvoir simuler, nous avons diminué les temps de simulation en considérant les minutes comme étant des secondes.

@@ Ligne 177 : / Ligne 177 : @@
 ==Semaine 17 (22/01/18 : 28/01/18)==
-*recherche émulation glycémie
+'''recherche émulation glycémie'''
 Afin de pallier au manque de capteur de glycémie et de cobaye (ce qui empêche de réaliser des tests en temps réel) nous avons réalisé un dispositif d’émulation du comportement de la glycémie. Pour ce faire, nous avons étudié la cinétique de ce taux sanguin de manière à se rapprocher le plus possible du comportement réel.