[发明专利]控制胰岛素递送的方法、系统和计算机可读介质

说明书

根据符合为患者开发的虚拟基础率曲线的计划胰岛素注射、以及历史胰岛素注射(即，患者实际施用的基础注射)的数据库构建了每日注射的等效胰岛素泵回顾性虚拟基础率，从而提供了针对糖尿病患者分析、设计、优化和更改MDI(每日多次胰岛素注射)和CSII(持续皮下胰岛素输注(即胰岛素泵))治疗参数的统一框架。

相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请根据35 U.S.C.119(e)以及PCT第8条要求于2017年2月3日提交的序列号为62/454,282的美国临时申请的权益。

背景技术

在健康方面，血糖(BG)受到激素网络(包括肠道、肝脏、胰腺和脑)的严格控制，以确保稳定的空腹BG水平(约80至100mg/dl)和瞬时餐后葡萄糖波动。糖尿病是以导致高血糖症的缺失或受损的胰岛素作用为特征的病症的组合。强化胰岛素和口服药物治疗以维持接近正常的血糖水平会显著降低1型和2型糖尿病的慢性并发症，但可能会导致有可能危及生命的严重低血糖症(SH)的风险。这种SH是由不完善的胰岛素替代引起的，不完善的胰岛素替代可能会减少警告症状和激素防御。

在20世纪70年代之前，主要通过每日多次注射(MDI)胰岛素来定义强化治疗，其中，选择每次注射的时间和剂量以满足全天的胰岛素需求。多年来，MDI治疗已经发展到包括使用长效胰岛素(例如，甘精胰岛素和地特胰岛素)(每日给药一次或两次)以满足进餐之间的胰岛素需求以及使用速效胰岛素(例如，赖脯胰岛素和门冬胰岛素)以覆盖与进餐相关联的胰岛素需求二者。许多患者发现胰岛素笔是一种手动注射胰岛素的便利机构。

胰岛素笔由集成到单个像笔的形状因子中的一小瓶胰岛素(长效或速效胰岛素)、皮下注射针和柱塞机构组成，允许患者“拨入”所需的剂量。在20世纪70年代，持续皮下胰岛素输注(CSII，亦称为胰岛素泵)治疗成为MDI的可行替选方案。虽然CSII治疗与较低的糖化血红蛋白(HbA1c)、较低的血糖变异性和较低的低血糖症发生率相关联，但许多患者仍然选用MDI，其部分原因是与胰岛素泵相关联的成本较高而且需要对胰岛素泵的使用有经培训的监督。

多年来，BG感测技术也经历了相似的转变。在20世纪60年代出现了自我血糖监测(SMBG)，其涉及针对每个样本使用柳叶刀和化学测试条，取代了相对粗略且非特定的BG尿液分析方法。SMBG至今仍是用于评估BG以进行治疗的主要机制，通常用于基于超出范围的BG水平对进餐时间胰岛素剂量进行校正。在过去的十年中，每5分钟或更短时间就会采集BG样本的持续葡萄糖监测(CGM)作为SMBG的辅助手段已经可供患者使用，使患者能够更全面地了解全天的血糖变异性。CGM的引入使许多研究小组致力于开发安全有效的“人工胰腺”，其中CGM实时地通知CSII胰岛素递送的闭环调节。

虽然许多患者将受益于人工胰腺带来的减少的控制负担，但这种设备可能是昂贵的并且会主要吸引懂技术的患者。此外，许多患者可能宁愿自己维持控制，只希望获得关于胰岛素注射的CGM通知建议而不是自动化。

在Patek等人所著的“Correction insulin advisory system based on mealbehavioral profiles”，IFAC第18届世界大会，2011年，第8354至8359页中已经研究了用于向胰岛素泵使用者提供实时建议的系统，关注的焦点是根据需要进行最佳餐间校正推注推荐，其通过引用的方式并入本文。