Techniek 15+: Medicijntoediening - Technische Universiteit Eindhoven

Hints voor leerlingen
Mochten de leerlingen vast komen te zitten in een van de deelstappen van deze aanleeropdracht, dan
volgen hier enkele hints om ze weer op gang te krijgen:
Programma van eisen
• Op welke plaats moet je systeem zich bevinden?
• Hoe nauwkeurig moet de toediening van insuline zijn?
• Wat kan er mis gaan en hoe kan er dan ingegrepen worden?
• Wanneer en waarvoor is er ingrijpen van de patiënt/arts/verple(e)g(st)er nodig?
Functies
• Welke stappen onderneemt een diabeticus allemaal wanneer hij zichzelf insuline gaat
toedienen?
• Waar is de hoeveelheid toe te dienen insuline van afhankelijk?
• Hoe kan de hoeveelheid toe te dienen insuline berekend worden?
• Een automatisch systeem gebruikt meestal een model van de werkelijkheid
Toelichting op automatische systemen
Een bepaalde ‘inputparameter’ wordt gemeten. Deze wordt in het model van het systeem ingebracht
en vergeleken met de gewenste waarde die deze inputparameter zou moeten hebben. Vervolgens
berekent het systeem het verschil tussen de gewenste en daadwerkelijk waarde en regelt uiteindelijk
het verschil tussen de werkelijke en de gewenste situatie bij.
Een mooie vergelijking kan gemaakt worden met de moderne klimaatsbeheersingsinstallatie in een
gebouw. Op een kastje in een bepaalde ruimte (kantoor, vergaderzaal, kantine, ...) kun je ingeven op
welke tijdstippen het er warm moet zijn en waneer juist niet, wat de luchtvochtigheid moet zijn,
enzovoorts. Het systeem meet de temperatuur en luchtvochtigheid in een bepaalde ruimte. Die wordt
vervolgens vergeleken met de instellingen die je in het kastje hebt ingevoerd (het model). Aan de
hand daarvan besluit de CV-installatie of en hoe er moet worden bijgeregeld.
Verschillen tussen sturingssystemen en regelsystemen
Er bestaan essentiële verschillen tussen een sturingssysteem en een regelsysteem.
In het geval van diabetes zal een sturingssysteem af en toe de bloedsuikerspiegel meten (bijvoorbeeld
1 maal per week) en vervolgens de dosering van de insuline voor langere tijd hetzelfde houden. De
insulinedosering wordt dus op basis van een regelmatig, maar niet continu, gemeten grootheid
berekend en deze dosering wordt vervolgens gedurende een langere tijd, bijvoorbeeld 1 week, niet
aangepast.
Een regelsysteem daarentegen meet continu de bloedsuikerspiegel en past de dosering van de
insuline aan op basis van de gemeten waarde van de bloedsuikerspiegel. De dosering van de insuline
wordt in dit geval niet voor een langere tijd constant gehouden, maar voortdurend aangepast aan de
insulinebehoefte van de patiënt op basis van de daadwerkelijke glucoseconcentratie in het bloed.
In het geval van deze aanleeropdracht kan enkel volledig aan de aanleeropdracht en de eisen van de
patiënt voldaan worden indien het ontwerp uitgaat van een regelsysteem.
Uitwerkingen
Om op ideeën te komen kunnen de leerlingen zichzelf de volgende vragen stellen:
• Wat voor manieren van medicijntoediening bestaan er allemaal?
• Bij welke vorm van medicijntoediening is de minste betrokkenheid van de patiënt nodig?
• ...