[发明专利]一种基于自适应参考曲线策略的广义预测控制闭环胰岛素输注系统

摘要

本发明公开了一种基于自适应参考曲线策略的广义预测控制闭环胰岛素输注系统，包括血糖值检测模块、控制器、程序模块和胰岛素泵，血糖值检测模块用于采集使用者的血糖值，血糖值检测模块的输出端与控制器的输入端信号连接；胰岛素泵用于给使用者输注胰岛素，胰岛素泵的输入端与控制器输出端信号连接；程序模块被控制器执行，程序模块其通过血糖值检测模块采集使用者的血糖值，结合CARIMA模型、最小方差控制算法和自适应参考曲线策略调节胰岛素泵的输注速率。本发明中所采用的基于自适应参考曲线策略能够根据不同病人的血糖波动生成适用于自身的参考曲线，从而实现对胰岛素泵的输注速率的灵活控制。

主权项

1.一种基于自适应参考曲线策略的广义预测控制闭环胰岛素输注系统，其特征在于，包括血糖值检测模块、控制器、胰岛素泵和程序模块，其中，所述的血糖值检测模块用于采集使用者的血糖值，血糖值检测模块的输出端与控制器的输入端信号连接；所述的胰岛素泵用于给使用者输注胰岛素，所述的胰岛素泵的输入端与控制器的输出端信号连接；所述的程序模块被控制器执行程序模块通过血糖值检测模块采集使用者的血糖值，结合CARIMA模型、最小方差控制算法和自适应参考曲线策略调节胰岛素泵的输注速率。；所述的自适应参考曲线包括以下方案之一：方案1流程1：在预设的时间段内，若血糖变化的速率>5mg/dl，则定义为血糖急剧上升；若血糖变化的速率介于‑5mg/dl～5mg/dl，则定义为血糖缓慢波动；若血糖变化的速率小于‑5mg/dl，则定义为血糖急剧下降；流程2：进行以下判断：若血糖浓度高于180mg/dl时，自适应参考曲线的下降斜率设定为20mg/dl；若血糖浓度介于160mg/dl‑180mg/dl时；根据血糖的变化情况，进行以下选择：若存在血糖急剧上升的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为10mg/dl；若存在血糖缓慢波动的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为5mg/dl；若存在血糖急剧下降的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为0；若血糖浓度介于130mg/dl‑160mg/dl时；根据血糖的变化情况，进行以下选择：若存在血糖急剧上升的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为5mg/dl；若存在血糖缓慢波动的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为1mg/dl；若存在血糖急剧下降的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为0；若血糖浓度低于130mg/dl时，则自适应参考曲线固定设置为130mg/dl；方案2流程1：在预设的时间段内，若血糖变化的速率>5mg/dl，则定义为血糖急剧上升；若血糖变化的速率介于‑5mg/dl～5mg/dl，则定义为血糖缓慢波动；若血糖变化的速率小于‑5mg/dl，则定义为血糖急剧下降；流程2：进行以下判断：若血糖浓度高于180mg/dl时，自适应参考曲线的下降斜率设定为20mg/dl；若血糖浓度介于160mg/dl‑180mg/dl时；根据血糖的变化情况，进行以下选择：若存在血糖急剧上升的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为10mg/dl；若存在血糖缓慢波动的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为5mg/dl；若存在血糖急剧下降的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为0；若血糖浓度介于120mg/dl‑160mg/dl时；根据血糖的变化情况，进行以下选择：若存在血糖急剧上升的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为5mg/dl；若存在血糖缓慢波动的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为1mg/dl；若存在血糖急剧下降的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为0；若血糖浓度低于120mg/dl时，则自适应参考曲线固定设置为120mg/dl；方案3流程1：在预设的时间段内，若血糖变化的速率>5mg/dl，则定义为血糖急剧上升；若血糖变化的速率介于‑5mg/dl～5mg/dl，则定义为血糖缓慢波动；若血糖变化的速率小于‑5mg/dl，则定义为血糖急剧下降；流程2：进行以下判断：若血糖浓度高于170mg/dl时，自适应参考曲线的下降斜率设定为20mg/dl；若血糖浓度介于150mg/dl‑170mg/dl时；根据血糖的变化情况，进行以下选择：若存在血糖急剧上升的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为10mg/dl；若存在血糖缓慢波动的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为5mg/dl；若存在血糖急剧下降的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为0；若血糖浓度介于12mg/dl‑150mg/dl时；根据血糖的变化情况，进行以下选择：若存在血糖急剧上升的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为5mg/dl；若存在血糖缓慢波动的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为1mg/dl；若存在血糖急剧下降的情况，则自适应参考曲线的下降斜率设定为0；若血糖浓度低于120mg/dl时，则自适应参考曲线固定设置为120mg/dl。