[发明专利]闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统

权利要求书

1.一种闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，包括：

检测模块，所述检测模块用于连续检测当前血糖值G；

与所述检测模块相连接的程序模块，所述程序模块中预设有将在原始物理空间不对称的血糖转换到在风险空间近似对称的血糖风险的rMPC算法和目标血糖值G_B，所述rMPC算法根据血糖风险计算胰岛素输注指示；和

输注模块，所述输注模块与所述程序模块相连，根据所述rMPC算法计算的胰岛素输注指示，所述程序模块控制所述输注模块输注胰岛素。

2.根据权利要求1所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述rMPC算法包括预测模型，价值函数和约束条件，所述预测模型为：

x_t+1＝Ax_t+BI_t

G_t＝Cx_t

其中：

x_t+1表示下一时刻的状态参数，

x_t表示当前时刻的状态参数，

I_t表示当前时刻的胰岛素输注量；

G_t表示当前时刻的血糖浓度。

参数矩阵如下：

C＝[1 0 0]

b₁，b₂，b₃，K为先验值。

所述价值函数为：

其中：

I′_t+j表示第j步后胰岛素输注量的变化；

r_t+j表示第j步后血糖风险值；

t表示当前时刻；

N、P分别为控制时间窗口和预测时间窗口内的步数；

R为其中胰岛素分量的加权系数。

3.根据权利要求2所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述血糖风险r_t+j计算为：

G_t+j表示在第j步时检测的血糖值。

4.根据权利要求2所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述血糖风险r_t+j与计算关系为：

G_t+j表示在第j步时检测的血糖值。

5.根据权利要求2所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，述血糖风险r_t+j计算为：

其中，

r(G_t+j)＝10*f(G_t+j)²

其中，f(G_t+j)为转换函数，其计算式为：

f(G_t+j)＝1.509*[(ln(G_t+j))^1.084-5.381]

G_t+j表示在第j步时检测的血糖值。

6.根据权利要求5所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述血糖风险r_t+j计算为：

G_t+j表示在第j步时检测的血糖值。

7.根据权利要求6所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述血糖风险r_t+j的最大值限定为：|r_t+j|＝min(|r_t+j|，n)。

8.根据权利要求7所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述限定最大值n取值为0～80mg/dL。

9.根据权利要求8所述的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，其特征在于，所述限定最大值n取值为60mg/dL。