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Investigadores/as Institucionales

Sala-Mira, IvánAutor o CoautorGarcia, PedroAutor o CoautorGarcía Gil, Pedro JoséAutor o CoautorDiez, José-LuísAutor o CoautorBondía, JorgeAutor (correspondencia)

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13 de octubre de 2024
Publicaciones
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Artículo

Internal model control based module for the elimination of meal and exercise announcements in hybrid artificial pancreas systems

Publicado en: COMPUTER METHODS AND PROGRAMS IN BIOMEDICINE. 226 1-13 - 2022-01-01 226(), DOI: 10.1016/j.cmpb.2022.107061

Autores:

Sala-Mira, Iván; García Gil, Pedro José; Diez, José-Luís; Bondia, Jorge
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Afiliaciones

Inst Salud Carlos III, Ctr Invest Biomed Red Diabet & Enfermedades Metab, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Valencia, Inst Univ Automat & Informat Ind, Valencia 46022, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Background and Objectives: Hybrid artificial pancreas systems outperform current insulin pump therapies in blood glucose regulation in type 1 diabetes. However, subjects still have to inform the system about meals intake and exercise to achieve reasonable control. These patient announcements may result in overburden and compromise controller performance if not provided timely and accurately. Here, a hybrid artificial pancreas is extended with an add-on module that releases subjects from meals and exercise announcements. Methods: The add-on module consists of an internal-model controller that generates a "virtual" control action to compensate for disturbances. This "virtual" action is converted into insulin delivery, rescue carbohydrates suggestions, or insulin-on-board limitations, depending on a switching logic based on glucose measurements and predictions. The controller parameters are tuned by optimization and then related to standard parameters from the open-loop therapy. This module is implemented in a hybrid artificial pancreas system proposed by our research group for validation. This hybrid system extended with the add-on module is compared with the hybrid controller with carbohydrate counting errors (hybrid) and the hybrid controller with an alternative unannounced meal compensation module based on a meal detection algorithm (meal detector). The validation used the educational version of the UVa/Padova simulator to simulate the three controllers under two scenarios: one with only meals and another with meals and exercise. The exercise was modeled as a temporal increase of the insulin sensitivity resulting in the glucose drop usually related to an aerobic exercise. Results: For the scenario with only meals, the three controllers achieved similar time in range (proposed: 85.1 [77.9,88.1]%, hybrid: 84.0 [75.9,86.4]%, meal detector: 81.9 [79.3,83.8]%, median [interquartile range]) with low time in moderate hypoglycemia. Under the scenario with meals and exercise, the proposed module reduces 4.61% the time in hypoglycemia achieved with the other controllers, suggesting an acceptable amount of rescues (27.2 [23.7, 31.0] g). Conclusions: The proposed add-on module achieved promising results: it outperformed the mealdetector-based controller, even achieving a postprandial performance as good as the hybrid controller (with carbohydrate counting errors). Also, the rescue suggestion feature of the module mitigated exercise-induced hypoglycemia with admissible rescue amounts. (C) 2022 Elsevier B.V. All rights reserved.
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Palabras clave

AdolescentsAlgorithmsArtificial pancreasBlood glucoseBlood glucose self-monitoringClosed-loop controlDiabetes mellitus, type 1Disturbance rejectioDisturbance rejectionExerciseFeedbackGlucoseGlucose controlHumansHypoglycemiaHypoglycemia avoidanceHypoglycemic agentsInsulinInsulin infusion systemsInternal model controlLimitationMealsPancreas, artificialPostprandial controlSafetType 1 diabetes

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista COMPUTER METHODS AND PROGRAMS IN BIOMEDICINE debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 15/111, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Computer Science, Theory & Methods.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-06:

  • WoS: 7
  • Scopus: 9
  • Europe PMC: 2
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-06:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 26 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (SALA MIRA, IVÁN) y Último Autor (Bondía Company, Jorge).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Bondía Company, Jorge.

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Reconocimientos ligados al ítem

This work was partially supported by: grant PID2019-107722RBC21 funded by MCIN/AEI/10.13039/50110 0 011033 and grant ACIF/2017/021 funded by the Generalitat Valenciana through FSE funds.
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