基于MPC的己烯雌酚藥物給藥控制

9397字 27頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要 己烯雌酚為人工合成的非甾體類雌激素物質(zhì)，在治療雌激素低下或缺乏癥及激素平衡紊亂引起的功能性出血、閉經(jīng)等疾病等方面均效果顯著，但同時(shí)對(duì)人體的健康也具有極大的威脅性。因此，設(shè)計(jì)己烯雌酚最佳的給藥方式，在達(dá)到藥效的同時(shí)將己烯雌酚對(duì)人體的傷害降至最小，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。
針對(duì)己烯雌酚在生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的濃度（或質(zhì)量）不易測量的問題，本文在基于己烯雌酚代謝模型的基礎(chǔ)上，利用尿液中所測得的己烯雌酚的濃度通過狀態(tài)估計(jì)來得到該模型中其他房室內(nèi)己烯雌酚的濃度。
針對(duì)己烯雌酚代謝模型中的系統(tǒng)狀態(tài)和輸入控制的約束問題，本文根據(jù)己烯雌酚代謝模型中的狀態(tài)方程、輸出方程以及約束方程基于模型預(yù)測控制（MPC）建立己烯雌酚的最優(yōu)給藥方式。
本文通過建立己烯雌酚在人體轉(zhuǎn)移的房室模型，將其與MPC理論相結(jié)合，設(shè)計(jì)出己烯雌酚最優(yōu)給藥方式的MPC，利用Matlab驗(yàn)證MPC作用的效果，并給出相關(guān)代碼。仿真結(jié)果表明，將MPC應(yīng)用到己烯雌酚的房室模型中能夠明顯縮短己烯雌酚在人體停留的時(shí)間，減小己烯雌酚對(duì)人體的傷害。


關(guān)鍵詞 己烯雌酚 房室模型建模 MPC設(shè)計(jì) 仿真與建模