Diseño y Simulación de una Bomba de Insulina Automatizada para Pacientes con Diabetes Tipo 1

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló un prototipo de laboratorio de una bomba de insulina automatizada orientada a pacientes con diabetes mellitus tipo 1, con el objetivo de integrar un sistema capaz de estimar y administrar dosis de insulina en función de la ingesta de carbohidratos y el comportamiento glucémico de un paciente virtual. El sistema propuesto combina un modelo computacional, una arquitectura electrónica y un mecanismo de dosificación. Para la estimación de la dosis se implementó un algoritmo de control desarrollado por la Universidad Industrial de Santander, basado en el entorno UVA/Padova, el cual permite determinar la cantidad de insulina requerida. Esta información es procesada mediante un módulo ESP32, donde se realiza la conversión de la dosis en señales físicas para el accionamiento del sistema. El mecanismo de infusión se basa en un motor paso a paso acoplado a un tornillo de potencia, que transforma el movimiento rotacional en desplazamiento lineal del émbolo de una jeringa, permitiendo una dosificación controlada. El diseño fue previamente validado mediante simulación en SolidWorks. Los resultados evidencian la correcta integración de los subsistemas y la capacidad del sistema para traducir una entrada de datos en una acción física de dosificación, validando la viabilidad del prototipo en un entorno controlado. No obstante, su aplicación en escenarios reales requiere la incorporación de sensores de monitoreo continuo de glucosa y procesos de validación clínica.