胰岛素泵制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制胰岛素泵的控制器单元和方法。所述控制器单元包括使用者输入端，用于接收增益因数。所述增益因数已经基于与病人相关的历史数据被计算出。所述控制器单元包括测量输入端，用于接收表示病人的测量出的血糖水平的数据。控制器单元的处理逻辑被配置为：将测量出的血糖水平应用于胰腺的β细胞胰岛素分泌计算模型，以预测胰岛素输出水平；将增益因数应用于预测的胰岛素输出水平，以确定病人胰岛素缺乏水平；以及基于病人胰岛素缺乏水平计算用于控制胰岛素泵的胰岛素输出水平的控制信号。方法被提供用于基于与病人相关的历史数据优化增益因数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于控制胰岛素泵的控制器单元和方法。所述控制器单元包括使用者输入端，用于接收增益因数。所述增益因数已经基于与病人相关的历史数据被计算出。所述控制器单元包括测量输入端，用于接收表示病人的测量出的血糖水平的数据。控制器单元的处理逻辑被配置为：将测量出的血糖水平应用于胰腺的β细胞胰岛素分泌计算模型，以预测胰岛素输出水平；将增益因数应用于预测的胰岛素输出水平，以确定病人胰岛素缺乏水平；以及基于病人胰岛素缺乏水平计算用于控制胰岛素泵的胰岛素输出水平的控制信号。方法被提供用于基于与病人相关的历史数据优化增益因数。【专利说明】胰岛素泵
本专利技术涉及用于控制胰岛素泵的方法和装置。特别地，本专利技术涉及用于针对每个 用户控制和优化胰岛素泵的性能的方法和装置。
技术介绍
1型糖尿病（T1DM)是以内分泌胰腺的胰岛素分泌β细胞的T细胞间接自身免疫 破坏为特征的慢性代谢病。绝对胰岛素缺乏会发生，导致高血糖。当前临床实践中用于治 疗1型糖尿病的方式主要基于皮下胰岛素注射，以血糖水平的间歇测量值而确定的剂量每 天几次或者连续地进行皮下胰岛素注射。血糖水平（或者血糖浓度）包括或表示动物或人 类的血液中葡萄糖的量，并且根据国际标准以摩尔浓度（mmol/L)或者根据美国标准以质 量浓度（mg/dL)进行测量。在以下的描述中使用后一种标准。 糖尿病控制和并发症试验（DCCT)研究组在《New England Journal Medical》 (1993, 329 (14)，977-986页）中发表了他们对于糖尿病的强化治疗带给慢性糖尿病引发的 长期并发症的发展和进展方面的影响的研究结果，研究结果证明使用这种算法的强化管理 减少微血管并发症达50% -76%。然而，这是以处于低血糖状态的时间会增加为代价的，尤 其是血红蛋白Ale的水平〈7. 5% . 在其他研究中，强化管理导致实验对象一天中有30%的时间处于葡萄糖值 >10mM(180mg/dl)的状态，并且一天中有大于2小时的时间处于低血糖状态，而且常 常是在晚上，如 B. W. Bode、S. Schwartz、H. A. Stubbs 和 J. E. Block 的文章 "Glycemic characteristics in continuously monitored panents with typeland type2diabetes ： normative values" 中（《Diabetes Care》，2005, 28 (10) 2361-6 页）所述。这导致自动血 糖控制。 在R. Hovorka 的"Continuous glucose momtormg and closed loop systems，'(《Diab Med.》，2005,23(l)，l-2页）中描述了一种自动闭环系统，其中提供一种在避免低血糖的同 时提高血红蛋白Ale的潜在可能性。许多研究者发现，该类型系统需要连续的葡萄糖测量、 控制装置和用于胰岛素输送的泵。例如参见B. Kovatchev、S. Anderson、L. Heinemann和 W. Clarke 的 "Comparison of the numerical and clinical accuracy of four continuous glucose momtors，'（《Diabetes Care》2008, 31，1160-1164 页）；B. W. Bequette 的"A critical assessment of algorithms and challenges in the development of a closed-loop arttficial pancreas"（《Diabetes Technol Ther.》，2005,7,28 页）；或者 R.Rowe 的 "Insulinpump therapy"（《Diabetic Medicine》，2001，18,4-5 页）。 在人工胰腺（AP)的情形下使用的闭环控制算法主要基于典型的控制工程技 术，并且由比例积分微分（PID)控制（如 G. M. Steil、K. Rebrin、C. Darwin、F. Hariri 和 M. F. Saad 在"Feasibility of automating insulin delivery for the treatment of typeldiabetes"中（《Diabetes》，2006,55, 3344-3350 页）所述）和模型推测控制（MPC) (如 R. Hovorka 在 "Continuous glucose momtormg and closed loop systems"（《Diab Med.》，2005, 23 (1)，1-12 页）中所述或者如 F. H. ElKhatib、S. J. Russell、D. M. Nathan、 R. G. Sutherlin 和 E. R. Damiano 在"A bihormonal closed---loop artificial pancreas for typeldiabetes"（Sci Transl Med.，2〇10, 2 (27)，27 页）中所述）来控制。 基于经验知识，也已经通过使用人工智能技术提出其他方法，如E. Atlas、 R. Nimri、S. Miller、E. A. Grunberg 和 M. Philip 在"MD-Logic Artificial Pancreas System-A pilot study in adults with typeldiabetes"（Diabetes Care,2010,33 (5), 1072-1076 页）中所述以及如 D. Campos-Delgado、M. Hernandez-Ordonez、R. Fermat 和 A. Gordillo-Moscoso 在"Fuzzy-based controller for glucose regulation in type-1 diabetic pattents by subcutaneous route"（IEEE Trans Biomed Eng. ,2006,53(11), 2201-2210页）中所述。 用于解决医学问题的受生物学启发的方法已经被这样的理念所推动，S卩，自然已 经演变了数百万年，以最优地和更有效地执行它的任务。因此，复制人体的功能能够导致 具有更大生理功能的系统，这是人体能够接受的。用于人造器官的受生物学启发的技术在 包括耳蜗植入、视网膜植入和前庭植入的不同医学领域中已经成功地被实施。C. Toumazou 和 J. A. Georgiou 在"A126μ Wcochlear chip for a totally implantable system"（IEEE Journal Solid State Circuits，2005,40 (2)，430-43 页）中描述了一种模型化耳蜗基膜行 为、从而能够恢复听力的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制胰岛素泵的装置，所述装置包括：使用者输入端，用于接收增益因数，所述增益因数已经基于与病人相关的历史数据被计算出；测量输入端，用于接收表示病人的测量出的血糖水平的数据；以及处理逻辑，被配置为：将测量出的血糖水平应用于胰岛素分泌计算模型，以预测胰岛素输出水平；将增益因数应用于预测的胰岛素输出水平，以确定病人胰岛素缺乏水平；以及基于病人胰岛素缺乏水平计算用于控制胰岛素泵的胰岛素输出水平的控制信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯特弗·图马佐，潘泰利斯·乔治乌，波·埃雷罗·维纳，卡尔文·西姆，
申请(专利权)人：基因奥尼克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛;VG