[发明专利]个体化胰岛素治疗泵及其基础输注率优化方法有效
申请号: | 201310312769.2 | 申请日: | 2013-07-24 |
公开(公告)号: | CN103418053A | 公开(公告)日: | 2013-12-04 |
发明(设计)人: | 唐红;孙鼎;屠亦文;杨华;宋怡平;连真;沈琳;胡鸿毅 | 申请(专利权)人: | 上海中医药大学附属龙华医院 |
主分类号: | A61M5/142 | 分类号: | A61M5/142;A61M5/172 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 潘诗孟 |
地址: | 200032 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 个体化 胰岛素 治疗 及其 基础 输注率 优化 方法 | ||
1.一种个体化胰岛素治疗泵,其特征在于,包括胰岛素泵本体、通讯模块、数据处理模块以及输注执行器,所述的胰岛素泵本体接受所述的数据处理模块得出的治疗方案,并据之控制所述的输注执行器输注胰岛素;所述的通讯模块从动态血糖监测系统CGMS和所述的胰岛素泵本体获取数据以供所述的数据处理模块形成治疗方案。
2.根据权利要求1所述的个体化胰岛素治疗泵,其特征在于,所述的数据处理模块包括数据存储单元、算法单元和仿真单元,其中:
所述的数据存储单元存储包括胰岛素基础输注量的时间段分布、基础输注率和血糖波动理想范围在内的有关参数和指标,并按时间段分布组织实时反馈血糖数据的存储;
所述的算法单元根据用户设定的胰岛素基础输注量的时间段分布来划分实时反馈血糖数据的计算区间,并建立任一时刻患者血糖值与胰岛素基础输注率的关系模型;
所述的仿真单元在所述的任一时刻患者血糖值与胰岛素基础输注率的关系模型上,根据用户所设定的基础输注率的可变范围来模拟当基础输注率变动时,在某一时间段内患者各时刻的血糖值,并根据用户所设定的血糖波动的理想范围来评价并选择最佳的基础输注率值,从而将基础输注率调整到最优化的状态并形成个体化的胰岛素泵治疗方案;如果在某一时间段内无法选出最佳的基础输注率值,则所述的仿真单元提示用户调整基础输注量的时间段分布,以便使每个时间段内的血糖都被控制在理想范围内。
3.根据权利要求2所述的个体化胰岛素治疗泵,其特征在于,所述的算法单元按如下方式建立任一时刻患者血糖值与胰岛素基础输注率的关系模型:
设某段时间内共测得n个血糖数据,则在i时刻,人体的血糖值为Xi=Ai–α*Uoi+Ci(i=1,2,…,n)
其中,Ai为人体在i时刻的基础血糖值,不随每一天人体状况的不同而变化;α为此时刻所在时间段内胰岛素基础输注率,Uoi为单位胰岛素输注率在此时刻的降糖效应,此效应对于某位具体患者而言,在每天的同一时刻是相同的,Ci为包含进食、活动等因素在内的随机血糖波动值;
在i+1时刻,假设Ci+1-Ci近似为0,则
Xi+1-Xi=Ai+1-Ai-α(Uoi+1-Uoi),对于另一天的相同i时刻及i+1时刻,则有
Yi+1-Yi=Ai+1-Ai-β(Uoi+1-Uoi),其中,Yi为人体在i时刻的血糖值,β为当天的此时刻所在时间段内胰岛素基础输注率,用于计算的β≠α,则有:
Uoi+1-Uoi=[(Xi+1-Xi)-(Yi+1-Yi)]/(β-α),记为ui
Ai+1-Ai=[β(Xi+1-Xi)-α(Yi+1-Yi)]/(β-α),记为ai
因此,由任一时刻的Xi可得下一时刻血糖值Xi+1与胰岛素基础输注率α的关系为:
Xi+1=Xi+ai-αui。(i=1,2,3…n-1)。
4.根据权利要求3所述的个体化胰岛素治疗泵,其特征在于,所述的仿真单元在上述模型的基础上,根据用户所设定的基础输注率的可变范围来模拟当α变动时,在某一时间段内患者各时刻的血糖值,并根据用户所设定的血糖波动的理想范围来评价并选择最佳的α值,从而将基础输注率调整到最优化的状态并形成个体化的胰岛素泵治疗方案;如果无法选出最佳的α值,则所述的仿真单元提示用户调整基础输注量的时间段分布,以便使每个时间段内的血糖都被控制在理想范围内。
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