[发明专利]用基于卡尔曼的校准的传感器信号处理

说明书

公开了用于在对象的血液中估计分析物的量的方法、系统和计算机可读介质。在一个实例中，方法包括：通过对从在对象的组织中放置于间质的分析物传感器接收的电流进行噪声滤波来获得经噪声滤波的电流；基于所述经噪声滤波的电流来对一个或更多个血液分析物校准参数进行估计；至少部分地基于所述一个或更多个血液分析物校准参数来获得一个或更多个间质分析物校准参数的第二集合；以及基于所述经噪声滤波的电流和一个或更多个间质分析物校准参数估计在对象的血液中分析物的量。以这种方式，可容易地对放置于间质的分析物传感器进行校准，以报告准确的血液分析物值。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年6月4日提交的美国临时申请No.62/857,242的在先提交日的优先权，其在此通过引用整体并入本文。

技术领域

本文中的实施方案涉及连续分析物监测领域，并且更具体地涉及连续分析物监测系统的校准以获得一致的读数并减少背景伪象。

背景技术

血糖水平主要由从胰腺β细胞分泌的、称为胰岛素的激素进行凋节。在1型糖尿病中，由于自身免疫过程破坏了β细胞，胰岛素分泌减少。在一些实例中，1型糖尿病可以用终生胰岛素替代治疗来治疗，该终生胰岛素替代治疗旨在将葡萄糖水平维持在严格的目标范围内以避免长期的大血管和微血管并发症。然而，至少部分地由于传统血糖仪的间歇性(每天4至7次测量)，递送正确量的胰岛素可能是具有挑战性。例如，葡萄糖水平可经常在短时间段内经历大的摆动。这样的波动可能未被检测到，导致未认识到的低血糖(低葡萄糖水平)和高血糖(高葡萄糖水平)事件。为了克服这些问题，已经开发了连续葡萄糖监测系统以以短得多的预定间隔(例如，每5分钟或更短)来测量葡萄糖水平。使用这样的连续葡萄糖监测(continuous glucose monitoring，CGM)系统可以提高人们控制葡萄糖水平的能力。在一些实例中，这样的CGM系统可以与胰岛素泵组合以用于闭环控制胰岛素递送。其中CGM系统与接收基于由CGM系统监测的葡萄糖水平的指令的胰岛素泵组合的实例可称为人工胰腺系统。

连续葡萄糖监测系统可以包括在皮下植入的葡萄糖传感器，并且其可以产生与间质葡萄糖水平成比例的电流。这样的传感器的灵敏度可在个体之间以及随着传感器佩戴时间而变化。因此，传感器校准是任何葡萄糖监测系统的重要方面。校准方法可尝试考虑以下中的一个或更多个：传感器灵敏度的个体内和个体间变异性、测量噪声以及间质与血液(或毛细血管)区室之间的差异。未被适当校准的葡萄糖传感器可能会导致报告错误的葡萄糖水平，这可能会降低管理与葡萄糖控制相关的疾病状况的能力。

附图说明

通过以下与附图和所附权利要求书结合的详细描述，将容易理解实施方案。在附图的各个图中，通过实例而非通过限制举例说明了一些实施方案。

图1描绘了根据本文中一些实施方案的示例性连续分析物监测(CAM)系统，其包括用于校准分析物传感器的分析物传感器计算设备(apparatus)。

图2是用于估计由图1的分析物传感器测量的分析物水平的方法的流程图。

图3是示出模型的框图，该模型示出了血糖浓度与分析物传感器电流测量值(measurement)之间的关系。

图4是示出由葡萄糖传感器产生的样本电流信号的图。该图示出了高频低幅(magnitude)噪声和低频高幅噪声。

图5描述了根据图2的方法使用的序贯卡尔曼滤波(sequential Kalman filter)的一个实例。

图6是示出在传感器佩戴时间的第1天、第4天和第7天时，样例患者中的估计的血糖、参考葡萄糖测量值和传感器电流的一组图，估计的血糖经由图2的方法获得。

图7是示出在传感器寿命的不同天数时的20个传感器数据集的平均绝对相对差(Mean Absolute Relative Difference，MARD)的图。