Diseño e implementación de una herramienta educativa sobre la gestión de diabetes tipo 1 empleando herramientas de simulación 3D de procesos industriales

Abstract

[ES] La diabetes es una enfermedad crónica en la que los niveles de glucosa en sangre son elevados. Esto es debido a que no se produce suficiente insulina (hormona que disminuye dichos niveles) o se utiliza de manera errónea. Dependiendo de la causa por la cual no se pueden regular los niveles de glucosa, se distinguen distintos tipos de diabetes. Cabe destacar la diabetes tipo 1 y la diabetes tipo 2. En ambos casos, para realizar un correcto tratamiento, es necesario que el paciente tenga un amplio conocimiento de la enfermedad. Si se trata de una manera inadecuada, podría llegar a ser una enfermedad mortal. Para enseñar de forma sencilla y entretenida la gestión de la diabetes, en este proyecto se ha desarrollado e implementado una herramienta educativa acerca de la diabetes tipo 1. Para ello, se utilizan herramientas de simulación 3D de procesos industriales a través de las cuales se puede observar la glucemia (nivel de glucosa en sangre) y el flujo de la insulina (desde que es inyectada en el cuerpo hasta que llega al plasma). Para poder simular dichos flujos se han necesitado tres programas: - MATLAB: ejecuta un simulador de pacientes virtuales. Con los resultados obtenidos calcula, entre otras cosas, los caudales de entrada y salida de los flujos de insulina y glucosa. - Factory IO: simula la gestión de la diabetes dentro de una nave industrial. Los tanques representan distintos compartimentos del cuerpo y el agua simula el flujo de insulina o glucosa. - KEPServer: sirve de puente para la conexión de los anteriores programas. Además, como la información acerca de los pacientes se ha obtenido a través del simulador, no ha sido necesaria la involucración de ningún ser vivo.

[CA] La diabetis és una malaltia crònica en què els nivells de glucosa en sang són elevats. Això és degut al fet que no es produeix suficient insulina (hormona que disminueix aquests nivells) o s’utilitza de manera errònia. Depenent de la causa per la qual no es poden regular els nivells de glucosa, es distingeixen diferents tipus de diabetis. Podem destacar la diabetis tipus 1 i diabetis tipus 2. En tots dos casos, per a realitzar un correcte tractament, cal que el pacient tinga un ampli coneixement de la malaltia. Si es tractés d’una manera inadequada, podria arribar a ser una malaltia mortal. Per ensenyar de manera senzilla i entretinguda la gestió de la diabetis, en aquest projecte s’ha desenvolupat i implementat una eina educativa sobre la diabetis tipus 1. Per això, s’utilitzen eines de simulació 3D de processos industrials a través de les quals es pot observa la glucèmia (nivell de glucosa en sang) i el flux de la insulina (des que és injectada en el cos fins que arriba al plasma). Per poder simular aquests fluxos s’han necessitat tres programes: - MATLAB: executa un simulador de pacients virtuals. Amb els resultats obtinguts calcula, entre altres coses, els cabals d’entrada i sortida dels fluxos d’insulina i glucosa. - Factory IO: simula la gestió de la diabetis dins d’una nau industrial. Els tancs representen diferents compartiments del cos i l’aigua simula el flux d’insulina o glucosa. - KEPServer: serveix de pont per a la connexió del anteriors programes. A més, com la informació sobre els pacients s’ha obtingut mitjançant el simulador, no ha sigut necessària la implicació de cap ésser viu.

[EN] Diabetes is a chronic disease in which the blood glucose levels are high. This is because the organism does not produce enough insulin (hormone which decreases said levels) or it is used in the wrong way. Depending on the cause in which the glucose levels cannot be regulated, there are different types of diabetes. The most important are type 1 diabetes and type 2 diabetes. In both cases, in order to perform a correct treatment, it is necessary for the patient to have a broad knowledge regarding the disease. If treated inadequately, diabetes could lead to dead. In order to teach diabetes management in a simple and entertaining way, this project has developed and implemented an educational tool about type 1 diabetes. To do this, 3D simulation tools of industrial processes are used, through which, glycemia (blood glucose level) and the flow of insulin (since it is injected into the body until it reaches plasma) can be observed. In order to simulate these flows, three programs have been needed: - MATLAB: runs a simulator of virtual patients. The inflow and outflow of glucose and insulin are calculated among other variables. - Factory IO: simulates the management of diabetes in an industrial warehouse environment. The tanks represent different parts of the body and the water simulates the flow of insulin or glucose. - KEPServer: serves as a bridge for the connection of the previous programs. In addition, as far as the information about the patients has been obtained through the simulator, it has not been necessary the participation of any living being.