[发明专利]具有自动基础和手动推注胰岛素控制的糖尿病管理系统

说明书

本发明呈现了具有自动基础和手动推注胰岛素控制的糖尿病管理的系统和方法。示例性系统包括递送装置、葡萄糖传感器和控制器。递送装置递送胰岛素，并且葡萄糖传感器测量受试者的葡萄糖水平。使用模型预测控制算法和受试者的生理数据来计算基础胰岛素剂量，该生理数据包括所期望的葡萄糖水平、递送的胰岛素的量和测量的葡萄糖水平。受试者发起手动推注胰岛素剂量。基于模型预测控制算法和受试者的生理数据中的一者或两者来修改手动推注胰岛素剂量。基于修改的手动推注胰岛素剂量和计算的基础胰岛素剂量来确定总胰岛素剂量并且将其递送给受试者。

技术领域

本发明整体涉及糖尿病管理系统领域，并且更具体地涉及用于胰岛素控制的系统和相关方法，其包括自动基础胰岛素控制和手动推注胰岛素控制。

背景技术

糖尿病是一种慢性代谢疾病，该慢性代谢疾病起因于胰腺无法产生足够量的激素胰岛素，从而导致人体代谢葡萄糖的能力降低。这种失效会导致高血糖症或在血浆中存在过量的葡萄糖。单单持续性高血糖症或结合低胰岛素血症的持续性高血糖症与多种严重症状和危及生命的长期并发症相关联。因为还不可能恢复内源胰岛素的产生，所以需要提供恒定的血糖控制的持久治疗，以便始终将血糖水平保持在正常范围内。通过定期向患者的身体提供外部胰岛素来实现这种血糖控制，从而降低升高的血糖水平。

通过开发药物递送装置已经实现了糖尿病治疗的重大改善，从而缓解了患者在每日多次注射给药时对注射器或药物笔的需求。这些药物递送装置允许以与自然发生的生理过程具有更多相似性的方式来递送药物，并且可遵循标准的或单独修改的规程进行控制，以更好地控制患者的血糖。

这些药物递送装置可被构造为可植入式装置。另选地，递送装置可以为具有输液器的外部装置，该输液器经由经皮插入导管、插管或透皮药物传输(诸如通过贴片)向患者进行皮下输注。可将外部药物递送装置安装在衣服上或者，并且更优选地，隐藏在衣服下面或里面，或安装在身体上，并且通常经由内置到装置中或在单独的远程装置上的用户界面控制。

需要血液或间质分析物监测以实现装置可接受的血糖控制。例如，通过药物递送装置递送合适量的胰岛素需要患者频繁地确定其血糖水平。可将水平值输入到递送装置、或泵中或控制器上，之后可根据默认的或当前使用的胰岛素递送规程，即剂量和定时，来计算合适的修改，该修改是用于对药物递送装置操作进行相应的调节。另选地，或连同间歇式葡萄糖测定，连续葡萄糖监测(“CGM”)可与药物递送装置一起使用，该CGM允许对被注入到糖尿病患者中的胰岛素进行闭环控制。

为了允许闭环控制，由控制器使用一种或多种算法来提供对递送到使用者的药物的自主调制。例如，可以利用对观察到的葡萄糖水平具有反应性的比例-积分-微分算法(“PID”)控制器，该控制器可基于人体内的葡萄糖和胰岛素之间的交互作用的数学模型的简单规则进行调整。