[发明专利]一种人工胰腺闭环控制的系统和方法

说明书

本发明提供一种人工胰腺中的闭环控制方法以及应用该方法的人工胰腺。该方法包括通过至少一个运动传感器感测患者活动水平并提供信号给至少一个处理器；再由处理器部分基于所述信号调整一系列相关算法，以提供更准确和可靠的数据作为理想的治疗计划的基础，并由处理器发送指示令人工胰腺自动进行相应操作以实现闭环控制。

技术领域

本发明主要涉及医疗器械，更确切的说，涉及一种在人工胰腺中实现闭环控制的系统和方法。

背景技术

对于正常健康的人，胰腺响应升高的血糖水平产生胰岛素并将其释放到血液中。存在于胰腺中的β细胞根据需要产生和分泌胰岛素到血液中。如果β细胞丧失功能或死亡，该症状称为I型糖尿病，如果β细胞产生不足量的胰岛素，则称该症状为II型糖尿病，胰岛素必须从另一来源提供给患者的身体。

传统上，由于胰岛素不能口服，药用胰岛素主要通过注射使用。最近，利用输注泵的治疗案例有所增加，特别是对糖尿病患者输注胰岛素的胰岛素泵。例如，外部输注泵可以被佩戴在皮带上，口袋中或直接贴附到患者身体上，并且经由输注管将胰岛素递送到患者体内，输注管具有埋入皮下组织中的穿皮针或套管。用输注泵装置输注药物流体可以取决于患者的身体状况和所期望的治疗计划。然而，当前的胰岛素泵和其他糖尿病治疗仪器在基于患者的不同身体状况的不同治疗方案的切换方面受到限制。

使用闭环算法的理想治疗计划取决于对患者身体状况的准确判断，特别是对于其测量浓度容易受患者的动作影响的组织液中的连续葡萄糖监测来说。如果患者处于睡眠中，由于在肌肉和器官中发生比正常状态更少的活动，患者是否需要低血糖输注暂停或者预测低血糖输注暂停需要通过调整算法重新计算。此外，一些低优先级警报应该静音，以防干扰患者的正常睡眠。类似地，如果患者正在进行体育锻炼，葡萄糖传感器感测到的其间质葡萄糖值可能由于瞬时的挤压或伸展造成的组织液浓度的频繁变化而大幅波动，但是其葡萄糖水平不应被确定为异常。为了在人工胰腺中实现闭环算法，感测患者的活动水平和调整相关算法的结合是至关重要的。

发明内容

为了克服现有技术的以上不足，本发明的一个目的是提供一种人工胰腺的闭环控制方法，其包括以下步骤：

通过设置在人工胰腺中的至少一个运动传感器感应患者的活动水平；

通过所述运动传感器向设置在所述人工胰腺中的至少一个处理器提供表征患者活动水平的信号；

通过处理器基于所述活动水平判断患者所处的生理状态；

通过处理器调整相关算法，其特征在于，对算法的调整至少部分基于运动传感器提供的信号；

通过处理器根据调整后的算法发送相应的指示用于人工胰腺的自动操作。

可选的，所述运动传感器包括加速度传感器，陀螺仪，姿态传感器中的一种或多种。

可选的，所述方法还包括当患者处于运动状态时根据不同的运动强度调整相应算法。

可选的，所述算法既包括低血糖暂停输注算法，还包括预测低血糖暂停输注算法以及告警门限算法。

可选的，所述方法还包括至少部分基于调整后的算法使所述人工胰腺在不同操作模式间自动切换。

可选的，所述方法还包括至少部分基于调整后的算法自动调整所述人工胰腺基础率模式的胰岛素输注量。

可选的，所述方法还包括对于不需要立即处理的低优先级告警，基于调整后的算法自动将所述人工胰腺切换至静音模式。

本发明的另一个目的是提供一种使用上述闭环控制方法的人工胰腺，包括：

一个贴片泵和一套动态血糖系统；

设置在所述人工胰腺任意部件中的至少一个运动传感器，用于感应患者的活动水平并提供相应信号；以及，