نظام محاكاة لمضخة الانسولين Simulation System Of The Insulin Pump

Abstract

ملخص البحث

في الآونة الأخيرة ظهر مرض السكري وإنتشر بصورة كبيرة بين الفئات العمرية المختلفة في كل أنحاء العالم على وجه العموم وفي السودان على وجه الخصوص، وقد قدرت منظمة الصحة العالمية بأن الوفيات الناجمة عن مرض السكري في العالم بلغت 1.1 مليون حالة وفاه في عام 2005 ، وفي السودان بلغ عدد المصابين بالسكري 5 مليون مصاب ، 20% منهم من الأطفال ومن المتوقع أن يصل عدد المصابين في السودان في السنوات القليلة القادمة إلى 8 مليون مصاب، حيث يتردد على مركز جابر أبو العز200 مصاب بالسكري يوميا ومسجل به 40 ألف مصاب إلى جانب 100 حالة جروح وتبلغ نسبة البتر 12%. لما كانت هذه النسب العالية من الاصابة بمرض السكري كان لابد من التفكير في حل للتخفيف من الاضرار الناجمة عنه ، وكذلك ايجاد حل لمشكلة صعوبة تحديد الجرعات المناسبة من قبل مريض السكري وتوزيع هذه الجرعات على كميات مناسبة طوال اليوم، وتقليل احتمالية تعرض مريض السكري للوفاه المبكرة نتيجة لحالات الهبوط المفاجئ أثناء النوم لعدم توفر جرعات ليلية منتظمة. الهدف الأساسي من هذا البحث هو المحافظة على حياة مريض السكري بتصميم نظام يقوم بتنظم جرعات الانسولين للمريض طوال اليوم، ويقوم بتقديم إنذارات وتنبيهات ورسائل تحذيرية للمريض عند حدوث حالات الهبوط في السكر أو الإرتفاع الشديد، ويقدم له الجرعات التصحيحية في الزمن المناسب لتلافي الحالات الخطيرة والمفاجئة التي قد يتعرض لها المريض. النظام الذي نحن بصدد تصميمه وتطويره والمصنف أنه من الأنظمة الحرجة وتحديدا أنظمة الأمان الحرجة، هو كذلك يصنف أنه من الأنظمة المضمنة، حيث أن الأنظمة المضمنة هي تلك التي تسمح بالإعتماد عليها وتوفر إحتمالية عدم فشل النظام في القيام بوظائفه الموكلة إليه، بالإضافة إلى أنها فعالة من حيث العمل في الزمن الحقيقي، بحيث تقوم بعملها خلال الزمن المحدد لإنهاء العمل. كل ذلك يجعلنا نتمكن من المحافظة على حياة المريض من خلال تطبيق هذا النظام. المنهجية المستخدمة في هذا البحث هي منهجية النظم، والنموذج المستخدم هو نموذج الشلال (waterfall)، وهو إحدى نماذج هندسة البرمجيات والذي يتكون من مراحل (التحليل، التصميم، التنفيذ، الإختبار) وهو النموذج الأفضل للإستخدام مع الأنظمة الحرجة. توصلنا في هذا البحث الى عدد من النتائج تتلخص في عمل تطبيق دقيق لنظام مضخة الأنسولين ليجنبنا حدوث أضرار كارثية في حال حدوث أخطاء في هذا النظام، حيث قامت هذه المضخة بتوفير الضخ المستمر والمكثف للأنسولين على جرعات منتظمة وموزعة طوال اليوم، كما يقوم به البنكرياس، وتمت برمجة هذه المضخة للعمل ليلا لإعطاء جرع منتظمة أثناء فترة النوم لتجنب حدوث حالات هبوط مفاجئ، هذه المضخة كانت جهاز ثابت يتم تثبيته بشكل دائم في الجسم ويقارب عمله عمل البنكرياس الطبيعي مما يلغي ضرورة اصطحاب الإبر في أي مكان يذهب له المريض، ويخفف أضرار الابر في جسد المريض الناتجة جراء الحقن المستمر والمتكرر.

Abstract

Diabetes has recently emerged and has spread significantly among different age groups throughout the world in general and in Sudan in particular. The World Health Organization (WHO) has estimated that global diabetes deaths reached 1.1 million in 2005 and in Sudan The number of people with diabetes is 5 million, 20% of whom are children. In the next few years, the number of infected people in Sudan is expected to reach 8 million. The Jabir Abu Ezz Center has 200 patients with diabetes every day, The amputation rate is 12%. Because these high rates of diabetes had to be thought of a solution to mitigate the damage caused by it, as well as to find a solution to the difficulty of determining the appropriate doses by diabetics and distribution of these doses at appropriate amounts throughout the day, and reduce the likelihood of diabetes early death For sudden drops during sleep because there are no regular night doses. The primary objective of this research is to preserve the life of a diabetic by designing a system that regulates insulin doses for the patient throughout the day, and provides warnings, alerts and warning messages to the patient when the incidence of falling sugar or high altitude, and provides corrective doses in a timely manner to avoid serious cases and sudden May be exposed to the patient. The system we are designing, developing, and classified as critical systems, specifically critical security systems, is also classified as an embedded system. Embedded systems are the ones that allow reliability and the probability that the system will not fail to perform its functions. Where they work in real time, so that they do their work within the specified time to finish work. All of this makes it possible to maintain the patient's life through the application of this system. The methodology used in this research is the systems methodology. The model used is the waterfall model, which is one of the software engineering models which consists of the stages of analysis, design, implementation and testing. It is the best model for use with critical systems. In this research, we have reached a number of results, namely, the implementation of a precise application of insulin pump system to avoid catastrophic damage in the event of errors in this system. This pump provided continuous and intensive pumping of insulin at regular doses and distributed throughout the day, This pump is a fixed device that is permanently installed in the body and is close to normal pancreatic work, which eliminates the need to take needles wherever the patient goes, and reduces the damage of the needles in the body The resulting patient Continuous and repeated injections.