CN108028076A - 个性化事件检测方法以及相关的设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了医疗设备以及相关的患者管理系统和事件检测方法。检测关于医疗设备诸如输注设备的操作的事件的一种示例性方法涉及：获得指示患者身体中的状况的测量结果，基于测量结果确定针对分析区间的统计量，以及基于与患者相关联的历史事件数据确定与分析区间相关联的事件概率。获得与患者相关联的事件检测模型并将其应用于统计量和事件概率，以使用事件检测模型来识别事件的发生，并且作为响应，例如通过加标签或标记数据库中的数据，显示事件的图形标记等来提供与分析区间相关联的事件的指示。

Description

个性化事件检测方法以及相关的设备和系统
相关申请的交叉引用
该PCT申请要求以下专利申请的权益和优先权：2016年8月18日提交的美国专利申请序列号15/240,711；2015年8月21日提交的美国临时专利申请序列号62/208,479；2015年12月14日提交的美国临时专利申请序列号62/266,820；2016年1月25日提交的美国临时专利申请序列号62/286,828；2016年3月7日提交的美国临时专利申请序列号62/304,605；2016年3月7日提交的美国临时专利申请序列号62/304,609；2016年3月7日提交的美国临时专利申请序列号62/304,615；2016年3月7日提交的美国临时专利申请序列号62/304,618；以及2016年4月28日提交的美国临时专利申请序列号62/329,021。
技术领域
本文所述的主题的实施方案整体涉及医疗设备，并且更具体地讲，本主题的实施方案涉及使用个性化的特定于患者的事件检测模型和相关的流体输注设备和输注系统，基于测量数据自主检测针对治疗管理、分析和报告的事件。
背景技术
输注泵设备和系统在医学领域中是相当熟知的，以用于向患者输送或分配试剂诸如胰岛素或另一种处方药。典型的输注泵包括泵驱动系统，该泵驱动系统通常包括小型马达和将旋转的马达运动转换成贮存器中柱塞(或塞子)的平移位移的驱动系部件，该柱塞经由贮存器和用户的身体之间形成的流体路径将药物从贮存器输送到用户的身体。输注泵疗法的使用正在增加，特别是对于糖尿病患者的胰岛素输送。
已经开发了控制方案，其允许胰岛素输注泵以基本上连续且自主的方式监测和调节使用者的血糖水平。然而，调节血糖水平仍因所使用的胰岛素类型的响应时间的变化以及用户个体胰岛素响应和日常活动(例如运动、碳水化合物消耗、推注施用等)的变化而变得复杂。另外，在进食(例如，餐时推注或校正推注)之前或在进食同时手动发起胰岛素的输送也会影响整体葡萄糖调节以及各种特定于患者的比率、因素或其他控制参数。
连续监测可以更好地了解糖尿病患者的状况。也就是说，适应持续监测并以允许改善患者治疗成效的方式整合可用数据的量也给患者、医生和其他医疗服务提供者造成了负担。虽然进餐可能是血糖变化的主要原因，但是手动输入通常依赖于识别何时发生进餐以及对应的葡萄糖响应。然而，许多患者发现手动指示进餐是不必要的负担。在其他情况下，患者可能只是忘记了提供进餐指示或是由于时间或社交限制而无法提供进餐指示。因此，对于任何给定的患者，相对大量的进餐可能在没有有利于进一步分析或监测的任何指示的情况下发生。因此，需要在不依靠手动交互的情况下识别进餐和相应的葡萄糖响应。
发明内容
本发明的目的通过独立权利要求的主题来实现，其中其他实施方案并入了从属权利要求中。
提供了医疗设备及相关系统和操作方法。一种检测关于与患者相关联的医疗设备的操作的事件的方法的实施方案涉及：由计算设备经由网络获得指示患者身体中的状况的一个或多个测量结果；由该计算设备基于这一个或多个测量结果确定针对分析区间的一个或多个统计量；由该计算设备基于与该患者相关联的历史事件数据确定与该分析区间相关联的事件概率；由该计算设备获得与该患者相关联的事件检测模型；由该计算设备使用该事件检测模型基于这一个或多个统计量和事件概率来识别事件；并且由该计算设备提供与该分析区间相关联的事件的指示。在一个或多个实施方案中，事件是进餐，并且测量结果指示患者诸如患有糖尿病、血糖代谢障碍或一些其他病症的个体体内的葡萄糖水平。
在另一个实施方案中，提供了一种在与患者相关联的胰岛素输注设备的操作期间检测进餐的方法。该方法涉及：获得患者的传感器葡萄糖测量结果；获得患者的推注历史；获得与患者相关联的进餐检测模型，该进餐检测模型识别与患者的进餐相关联的葡萄糖测量统计量的预测子集；针对传感器葡萄糖测量结果的分析区间计算葡萄糖测量统计量的预测子集；基于推注历史确定与该分析区间相关联的进餐概率；通过将进餐检测模型应用于针对该分析区间的葡萄糖测量统计量的预测子集和与该分析区间相关联的进餐概率来识别进餐；并且响应于识别进餐，提供与该分析区间相关联的进餐的指示。
在另一个实施方案中，提供了一种系统，该系统包括用于获得患者体内的生理状况的测量值的感测装置，用于存储历史事件数据的数据库和与患者相关联的事件检测模型的数据库，以及通信地联接到该数据库和网络的计算设备。该计算设备被配置为获得测量值，基于测量值确定针对分析区间的一个或多个统计量，基于与患者相关联的历史事件数据确定与该分析区间相关联的事件概率，将事件检测模型应用于这一个或多个统计量和事件概率以检测与该分析区间相关联的事件，并且提供与该分析区间相关联的事件的指示。
提供本概述是为了以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在用于确定权利要求的主题的主要特征或基本特征，也不旨在用于局限权利要求主题的范围。
附图说明
通过结合以下附图参考详细说明和权利要求，可更完整地理解本主题，其中相同的附图标记在整个附图中指示相似的元件，为了简单和清楚起见，附图不一定按比例绘制。
图1示出了患者管理系统的示例性实施方案；
图2是在一个或多个示例性实施方案中适于与图1的患者管理系统一起使用的示例性患者建模过程的流程图；
图3是示出了根据一个实施方案的传感器葡萄糖测量值相对于时间的示例性关系的曲线图，该实施方案适于在一个或多个示例性实施方案中与图2的患者建模过程一起使用；
图4是示出了根据一个实施方案的患者进餐概率相对于时间的示例性关系的曲线图，该实施方案适于在一个或多个示例性实施方案中与图2的患者建模过程一起使用；
图5是示出了在一个或多个示例性实施方案中结合图2的患者建模过程为不同患者生成的示例性进餐检测模型的表格；
图6是一个示例性进餐检测过程的流程图，该过程适于与由图1的患者管理系统中的图2的患者建模过程生成的进餐检测模型一起使用；
图7示出了在一个或多个实施方案中可在与计算设备相关联的显示设备上呈现的快照图形用户界面(GUI)显示的一个示例性实施方案；
图8示出了根据一个或多个实施方案的用于糖尿病数据管理系统的计算设备的实施方案；
图9示出了输注系统的示例性实施方案；
图10示出了适于与图9的输注系统一起使用的流体输注设备的示例性实施方案的平面图；
图11是图10的流体输注设备的分解透视图；
图12是沿图11中的线12-12观察的在组装有插入输注设备中的贮存器时的图10至图11的流体输注设备的截面图；
图13是在一个或多个实施方案中适于在流体输注设备中使用的示例性控制系统的框图；
图14是在一个或多个实施方案中适于在图13的控制系统中使用的示例性泵控制系统的框图；并且
图15是在一个或多个示例性实施方案中可由图13的流体输注设备中的泵控制系统实施或以其他方式支持的闭环控制系统的框图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅是说明性的，并不意图限制主题的实施方案或这些实施方案的应用和使用。如本文所用，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文作为示例性描述的任何具体实施不一定理解为比其他具体实施更优选或有利。此外，不希望受在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论约束。
本文所描述的主题的示例性实施方案结合医疗设备诸如便携式电子医疗设备来实现。虽然可能存在许多不同的应用，但是以下描述集中于结合了流体输注设备(或输注泵)作为输注系统部署的一部分的实施方案。为了简洁起见，本文可能没有详细描述与输注系统操作、胰岛素泵和/或输液器操作有关的常规技术以及系统(和系统的单独操作部件)的其他功能方面。输注泵的示例可具有在以下美国专利中描述的类型，但不限于此，美国专利：4,562,751；4,685,903、5,080,653、5,505,709、5,097,122、6,485,465、6,554,798、6,558,320、6,558,351、6,641,533、6,659,980、6,752,787、6,817,990、6,932,584、和7,621,893，所述专利中的每一个以引用方式并入本文。也就是说，本文所描述的主题可以在整体糖尿病管理的情景中或者在独立于或不使用输注设备或其他医疗设备(例如，当使用口服药物时)的其他生理状况的情况下更普遍地使用，并且本文所描述的主题不限于任何特定类型的药物。
通常，流体输注设备包括马达或其他致动装置，其用于线性地移位设置在流体输注设备内的贮存器的柱塞(或塞子)，以将一定剂量的流体(诸如胰岛素)输送到使用者的身体。可根据与特定操作模式相关联的输送控制方案以自动化方式生成控制马达的操作的剂量命令，并且生成该剂量命令的方式可受到用户的身体的生理状况的当前(或最近)测量结果的影响。例如，在闭环操作模式中，可基于用户身体中间质液葡萄糖水平的当前(或最近)测量结果与目标(或参考)葡萄糖值之间的差值来生成剂量命令。就这一点而言，输注速率可随当前测量值与目标测量值之间差值的波动而变化。出于说明目的，本文在输注流体为用于调节用户(或患者)的葡萄糖水平的胰岛素的上下文中描述本主题；然而，应当理解，可通过输注施用许多其他流体，并且本文所述的主题不一定限于与胰岛素一起使用。
本文所述的示例性实施方案整体涉及用于分析和呈现关于输送流体到用户身体的输注设备的操作有关的信息的系统，并且具体地讲，关于在操作期间发生的事件的信息。例如，在一个或多个实施方案中，可以呈现快照图形用户界面(GUI)显示，其包括在输注设备的先前操作期间识别的一个或多个事件模式的图形标记。事件模式信息可以由患者、患者的医生或其他医疗服务提供者或其他个体使用，以评估由输注设备实现的调节的功效、识别事件模式的潜在原因，以及识别可以改善输注设备所实现的控制质量的动作。
在本文所述的示例性实施方案中，在输注设备的操作期间发生的事件能够被自主地检测，并且不依赖于使用个性化的特定于患者的事件检测模型的任何手动交互或输入。事件检测模型依赖于已经被识别为对于该患者的事件的发生具有预测性或相关性的输入变量，其可以包括基于与该患者相关联的历史事件数据确定的特定于患者的事件概率以及基于该患者的生理状况的测量数据确定的一个或多个测量统计量。就这一点而言，对于每个患者，对于该患者的事件的具有预测性或相关性的测量统计量的特定子集可能与其他患者的不同，并且类似地，历史事件概率对于该事件是具有预测性还是相关性也因患者而异。另外，特定于患者的事件检测模型还利用相关系数值来加权每个模型输入变量的相对预测性或相关强度。因此，该模型基于测量统计量的特定于患者的预测子集和对应特定于患者的相关系数值来确定指示事件发生或不存在的可能性的度量。在一些实施方案中，可以基本上实时地识别事件。
在示例性实施方案中，待检测的事件是在监测患者的葡萄糖水平以及胰岛素输注设备的对应操作期间发生的进餐。就这一点而言，采用特定于患者的进餐检测模型，基于葡萄糖测量统计量的子集来计算或以其他方式确定指示对应于当前分析区间的进餐是否已经发生的度量，该葡萄糖测量统计量的子集已经基于患者的历史进餐和推注信息被识别为对于患者进餐的消耗具有预测性或相关性。对于一些患者，进餐检测模型还可以结合针对当前分析区间的进餐概率度量，其基于患者的历史进餐分布来反映患者与当前分析区间同时期或同时消耗餐食的可能性。基于对应于当前分析区间的葡萄糖测量数据来计算葡萄糖测量统计量的预测子集的值，并且还确定当前分析区间的进餐概率度量，并且还将来自进餐检测模型的相应相关系数应用于葡萄糖测量统计量的预测子集的当前值和当前进餐概率以获得餐食消耗量度量值。然后利用餐食消耗量度量值来确定在当前分析区间期间是否已经消耗了餐食。
当检测到餐食消耗时，与当前分析区间相关联的葡萄糖测量数据可以结合指示与对应于葡萄糖测量数据的该子集的分析区间相关联的进餐的指示符来被加标签、标记或以其他方式存储。因此，原本可以响应于手动指示或宣布的进餐而采取的任何通知、提示、显示或其他动作可以类似地响应于由进餐检测模型检测到的进餐或以由受由进餐检测模型检测到的进餐影响的方式而执行。因此，进餐可以被自主地识别并且通过输注设备的随后操作或与之相关的显示而被自动地反映，而不需要任何手动交互。这样，不仅减轻了患者手动宣布进餐所造成的负担，而且还可以考虑到无意中遗漏的进餐指示。因此，可以用来捕获和分析数据的进餐数量可能会增加，这继而可以增加进餐响应相关分析的准确性或可靠性，从而改善患者治疗成效。
图1示出了患者管理系统100的示例性实施方案。患者管理系统100包括输注设备102，该输注设备通信地耦接到感测装置104以获得指示患者的身体的生理状况的测量数据，诸如传感器葡萄糖测量值，如以下在图9至图12的上下文中更详细描述的那样。在示例性实施方案中，输注设备102自主地操作以基于从感测装置104接收的传感器葡萄糖测量值来调节患者的葡萄糖水平，如下文在图13至图15的上下文中更详细描述的。
在所示实施方案中，输注设备102经由通信网络114周期性地上载或以其他方式将测量数据(例如，传感器葡萄糖测量值和与其相关联的时间戳)传输至远程设备106，所述通信网络为诸如有线和/或无线计算机网络、蜂窝网络、移动宽带网络、无线电网络等。也就是说，在其他实施方案中，感测装置104可通信地联接到通信网络114，以独立于输注设备102经由通信网络114定期向远程设备106上传或以其他方式传输测量数据。另外，在一些实施方案中，输注设备102也可以上传输送数据和/或指示由输注设备输送的流体的量以及流体输送的定时的其他信息，所述信息可包括例如与手动发起的推注的量和定时以及相关进餐公告有关的信息。在美国专利申请公开2015/0057807和2015/0057634中描述了将测量结果和输送数据上传到远程设备的输注设备的一些示例，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
远程设备106联接到数据库108，该数据库被配置为将从输注设备102接收到的历史测量结果和输送数据与和输注设备102相关联的患者相关联地进行存储或以其他方式保存(例如，使用唯一的患者识别信息)。另外，数据库108可将个性化并且特定于患者的事件检测模型与特定患者相关联地进行存储或以其他方式保持。就这一点而言，事件检测模型定义了在确定事件是否已经发生时哪些输入变量或参数将被考虑，以及分配给那些输入的相对权重，其对应于相应模型输入值针对待检测事件的发生具有怎样的预测性或相关性，如下面在图2至图6的上下文中更详细描述的。远程设备106通常表示被配置为分析或以其他方式监测针对与输注设备102相关联的患者获得的测量结果和输送数据，基于相应患者的历史测量结果和输送数据生成特定于患者的事件检测模型，并且生成或以其他方式促进受所检测的事件影响或以其他方式反映所检测的事件的GUI显示的电子设备。该GUI显示可呈现在远程设备106或另一个电子设备110上，在本文中另选地被称为客户端设备。在实践中，远程设备106可驻留在物理上与输注设备102不同和/或与该输注设备分开的位置处，例如，位于由输注设备102的制造商所有并且/或者操作或以其他方式附属于该制造商的设施处。出于说明的目的，但非限制性地，远程设备106在本文中可任选地称为服务器。
远程设备106通常表示被配置为支持本文所述的过程、任务、操作和/或功能的计算系统或处理逻辑、电路、硬件和/或其他部件的另一组合。就这一点而言，服务器106包括处理系统116，该处理系统可使用任何合适的处理系统和/或设备实现，诸如一个或多个处理器、中央处理单元(CPU)、控制器、微处理器、微控制器、被配置为支持本文所述的处理系统116的操作的处理核心和/或其他硬件计算资源。处理系统116可包括或以其他方式访问能够存储供处理系统116执行的编程指令的数据存储元件118(或存储器)，当读取并执行该指令时，使得处理系统116执行或以其他方式支持本文所述的过程、任务、操作和/或功能。例如，在一个实施方案中，这些指令使处理系统116创建、生成或以其他方式促进支持应用程序的实例的应用程序平台，所述应用程序使用由数据库108存储或以其他方式保存的数据。根据实施方案，存储器118可被实现为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器、磁性或光学大容量存储器或者任何其他合适的非暂态短期或长期数据存储器或者其他计算机可读介质和/或它们的任何合适的组合。
客户端设备110通常表示联接到网络114的电子设备，用户可利用该电子设备经由服务器106访问和查看存储在数据库108中的数据。在实施过程中，客户端设备110可被实现为任何类型的个人计算机、移动电话、平板电脑或其他支持网络的电子设备，所述电子设备包括显示设备(诸如监视器、屏幕或另一个常规的电子显示器)并且能够以图形方式呈现由服务器106与用户输入设备(诸如能够接收来自客户端设备110的用户的输入数据和/或其他信息的键盘、鼠标、触摸屏等)一起提供的数据和/或信息。用户诸如患者的医生或另一医疗服务提供者操纵客户端设备110执行客户端应用程序112，该客户端应用程序使用网络协议诸如超文本传输协议(HTTP)等经由网络114联系服务器106。
在本文所述的示例性实施方案中，客户端设备110的用户操纵与客户端设备110相关联的用户输入设备输入或以其他方式提供与输注设备102相关联的患者的指示以及用户希望检查、分析或以其他方式评估与患者相关联的测量数据的时间段。作为响应，服务器106访问数据库108以检索或以其他方式获得针对所识别的时间段与所识别的患者相关联的历史测量数据，并生成经由在客户端设备110上执行的客户端应用程序112在与该客户端设备相关联的显示设备上呈现的GUI显示。
应当理解，出于说明的目的，图1示出了患者管理系统100的简化表示，并非意图以任何方式限制本文所述的主题。例如，在各种实施方案中，该GUI显示可以在患者管理系统100内的任何设备(例如，服务器106、输注设备102、感测装置104等)上呈现，并且不一定在客户端设备110上呈现。而且，在一些实施方案中，输注设备102可以被配置为存储或以其他方式保持输注设备102上的历史测量和输送数据，并且在与输注设备102相关联的显示设备上生成GUI显示，在这种情况下，服务器106、数据库108和客户端设备110中的一者或多者可能不存在。另外，本文所述的主题不限于用于生成GUI显示的进餐检测或事件检测，并且在各种实施方案中，可以利用进餐或事件检测来动态地调整操作或以其他方式影响输注设备102的控制方案(例如，通过调整影响输送的一个或多个阈值或参数、通知、提醒等)，生成提醒或其他用户通知，或者响应于检测到的进餐或事件执行其他动作。
图2示出了适于由患者管理系统实施以开发特定于患者的事件检测模型的示例性患者建模过程200。结合患者建模过程200执行的各种任务可以由硬件、固件、由处理电路执行的软件或其任何组合来执行。为了说明的目的，以下描述涉及上面结合图1提及的元件。实际上，患者建模过程200的部分可由患者管理系统100的不同元件执行，例如输注设备102、感测装置104、服务器106、数据库108、客户端设备110、客户端应用程序112和/或处理系统116。应当理解的是，患者建模过程200可包括任何数量的附加或另选的任务，这些任务不需要以所示顺序执行和/或这些任务可以同时执行，并且/或者患者建模过程200可以被合并到具有本文未详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。此外，只要预期的总体功能保持不变，则可以从患者建模过程200的实际实施方案中省略在图2的上下文中示出和描述的一个或多个任务。
该患者建模过程200开始于获得感兴趣的患者的历史测量数据，并且获取该患者在与历史测量数据对应的时间段内的历史推注数据(任务202、204)。就这一点而言，患者建模过程200可以在服务器106已经采集并在数据库108中存储了足够的传感器葡萄糖测量值和推注信息之后开始或执行。例如，输注设备102可经由网络114周期性地向服务器106上载(例如，使用血糖仪或手指刺针设备)从患者的身体获得的参考血糖测量值，以及包括所输送的胰岛素的时间和量的推注信息，包括对特定推注是进餐推注还是与进餐相关联的指示。该推注信息还可以包括消耗的碳水化合物的量、餐食的类型等。就这一点而言，在没有来自患者的明确进餐指示或通告的情况下，服务器106可以在所输送的推注的阈值时间量内(例如，在5分钟内)发生碳水化合物进入时自动将所输送的推注分类为餐时推注。另外，输注设备102(或者另选地，感测装置104)可以周期性地向服务器106上载由感测装置104从患者的身体获得的传感器葡萄糖测量值。
在一个或多个实施方案中，服务器106在数据库108中存储或以其他方式保持与患者相关联的一个或多个文件或条目，其保持患者的历史传感器葡萄糖测量数据、患者的历史推注和进餐数据、患者的历史参考血糖测量结果等之间的关联。一旦服务器106和/或数据库108已经获得足够数量的数据，患者建模过程200就继续基于患者的历史传感器葡萄糖测量结果和推注数据来确定特定于患者的进餐检测模型。在一个实施方案中，患者建模过程200要求已经上载至少最少阈值天数(或小时数)的数据以继续进行。在其他实施方案中，可以利用附加阈值来确定何时可以发生建模，诸如例如每天数据的餐时推注的最小平均数、每天数据的参考血糖值的最小平均数等。
在一些实施方案中，服务器106还对数据执行或以其他方式实施一个或多个数据清理或数据准备过程，以减少数据内的噪声或瞬变，诸如例如对传感器葡萄糖测量值进行低通滤波或以其他方式过滤、排除或减轻伴随可能导致模型准确性或可靠性降低的变量的数据部分的影响。例如，服务器106可以识别并减小或以其他方式消除与涉及异常测量数据诸如例如伪影、丢失等的时间段相关联的数据的影响。在一些实施方案中，可由感测装置104或输注设备102而不是服务器106检测与伪影、丢失或其他异常传感器行为相关或可能受到伪影、丢失或其他异常传感器行为影响的测量数据。伪影或丢失检测的示例在美国专利申请公布2015/0328402中公开并且以引用方式并入本文。在其他实施方案中，数据清理或过滤还可以考虑输注设备102的输送暂停或伴随堆叠推注、异常或非寻常碳水化合物量、异常或非寻常推注剂量、特定推注类型、异常或非寻常碳水化合物比率、异常或非寻常的敏感性因素、异常或非寻常的葡萄糖目标、异常或非寻常的基础率、异常或非寻常的活性胰岛素量等的进餐。
一旦获得足够的历史测量结果和推注数据，患者建模过程200就继续将历史数据所涵盖的时间段内的时间片段分类或归类到进餐时间段或非进餐时间段(任务206)。在一个示例性实施方案中，进餐片段被定义为历史传感器葡萄糖测量值的一小时片段，其在约餐时推注时间(当时、之前或之后)开始并高在餐时推注之后90分钟内的最高或最大传感器葡萄糖测量值，其中该餐时推注还与大于最小阈值(例如，0克)的碳水化合物量相关联，在碳水化合物进入之前或之后的最大时间差(例如，5分钟)内输送，并且在与该进餐片段相关联的参考餐时推注的3小时内没有经历另一次餐时推注。就这一点而言，阈值标准旨在减弱来自其他推注的活性胰岛素的效果，并且确保该进餐片段可靠地反映患者的特征餐时响应。在示例性实施方案中，非进餐片段被定义为历史传感器葡萄糖测量值的在进餐片段之前或之后的一小时片段。未被分类为进餐片段或非进餐片段的历史传感器葡萄糖测量值不用于生成该模型，这是由于这些数据片段可能表现出对来自先前餐时推注的残余活性胰岛素的响应以及保持持续时间一致的片段。在绝对时间戳可用于指示患者何时开始进餐(例如，根据经由客户端应用程序112的用户指示)的一个或多个实施方案中，进餐片段可被定义为历史传感器葡萄糖测量值的在这个时间开始的一小时片段。
图3示出了传感器葡萄糖测量值相对于时间的示例性曲线图300，其示出可以如何基于餐时推注指示和传感器葡萄糖测量值来将传感器葡萄糖测量数据分类到不同的进餐片段或非进餐片段的一个示例。在图示示例中，传感器葡萄糖测量值的在餐时推注指示301,303,305附近的片段302,304,306被分类为进餐片段，而在相应的进餐片段302,304,306之前的片段310,312,314,316和318被分类为非进餐片段。这里，应注意，进餐片段302,304与非进餐片段312,314,316之间的中间片段320,322,324,326不满足被分类为进餐片段或非进餐片段中的任一者的标准，因此在开发进餐检测模型时被排除在进一步的使用之外。
再次参见图2，在将患者的历史传感器葡萄糖测量数据分类成进餐片段和非进餐片段之后，患者建模过程200继续基于对应于相应片段的传感器葡萄糖测量统计值来计算或以其他方式确定与该相应片段相关联的传感器葡萄糖测量统计量(任务208)。就这一点而言，传感器葡萄糖测量统计量表征了患者在相应片段内或期间的葡萄糖水平。例如，在一个实施方案中，对于每个一小时进餐片段或非进餐片段，服务器106计算：该一小时期间内的平均传感器葡萄糖测量值；该一小时期间内的传感器葡萄糖测量值的标准偏差；该一小时期间内各样本的传感器葡萄糖测量值的平均变化率；该一小时时段内的离散时间段(例如，在第一个30分钟和第二个30分钟内)期间各样本的传感器葡萄糖测量值的平均变化率；与这些变化率值相关联的标准偏差；在该片段期间的传感器葡萄糖测量值的绝对量值(例如，该片段内的最大值和最小值之差)；以及该片段的第一个和最后一个葡萄糖测量值之间的量值差(例如，通过从最后一个葡萄糖测量值减去第一个葡萄糖测量值)。
患者建模过程200还基于患者的推注历史来计算或以其他方式确定与相应片段相关联的进餐概率(任务210)。就这一点而言，服务器106分析与患者相关联的餐时推注指示以确定表示患者在一天中的特定时间消耗餐食的相对概率的进餐概率分布。在一个实施方案中，服务器106将一天的时间段分成多个区间，其中与每个区间相关联的相应进餐概率是基于在该区间内具有相关联时间戳的餐时推注指示的数量而确定的。例如，图4示出了相对于当日时间的示例性进餐分布400，当日时间被分成30分钟的区间，这样24小时时间段就形成了48个不同的区间。可以通过将分类或分配给相应区间的餐时推注的数量除以餐时推注的总数来确定每个区间的对应进餐概率。此后，可以基于与相应片段重叠或同时的对应区间，为每个进餐片段或非进餐片段分配对应的进餐概率值。
在一个实施方案中，患者的餐时推注实例被分组成10分钟的区间，这样24小时时间段就形成了144个不同的区间。例如，对于从上午11:30持续到中午12:30的进餐片段302，服务器106可以将与该进餐片段302相关联的进餐概率确定为具有该进餐片段覆盖的六个十分钟区间(例如上午11:30至上午11:40区间、上午11:40至上午11:50区间、上午11:50至中午12:00区间等)的餐时推注实例的数量的总和，然后将所得总和除以患者历史中的餐时推注实例的总数。应该指出的是，出于解释的目的示出和描述了10分钟的区间，但是实际上，进食概率区间不限于任何特定的长度或持续时间，并且可以比10分钟更短或更长，以达到期望的粒度级别。
仍然参见图2，在确定与每个相应进餐片段或非进餐片段相关联的传感器葡萄糖测量统计量和进餐概率值之后，患者建模过程200继续识别传感器葡萄糖测量统计量和进食概率值的对于该个体患者进餐的发生具有预测性或相关性的子集，并使用变量的预测子集为该患者生成特定于患者的进餐检测模型(任务212、214)。就这一点而言，在示例性实施方案中，服务器106利用机器学习来确定传感器葡萄糖测量统计量和进食概率值中的哪些与分类类型的每个片段最相关或最具预测性，然后确定对应的公式来用于基于该变量子集计算指示区段是否为进餐区段的度量。因此，该模型能够将由传感器葡萄糖测量值证明的患者响应表征或映射为对进餐的响应，反之亦然。由于每个患者的响应可能与人群中的其他人不同，所以对于该患者的进餐具有预测性或相关性的传感器葡萄糖测量统计量子集可以不同于其他用户。此外，基于特定葡萄糖测量统计量和该特定患者的进餐响应之间的不同相关性，应用于该预测子集的相应统计量的相对权重也可以不同于可能具有共同预测子集的其他患者。
在一个实施方案中，服务器106利用逐步逻辑回归来确定在任务208处确定的多个传感器葡萄糖测量统计量中的哪些传感器葡萄糖测量统计量对于感兴趣的患者的进餐具有预测性，以及识别在任务210处为该患者确定的进餐概率值是否具有预测性。就这一点而言，该进食概率值对于在一整天中随意进餐的患者可能不具有预测性或相关性，而该进餐概率值对于在一天中的相对限定的时间点进餐的患者具有高度预测性或相关性。在一些实施方案中，可以利用这些预测变量中的每个预测变量的相关性的相对强度来确定这些变量的值达到指示在分析区间(例如，传感器葡萄糖测量值的一小时片段)期间进餐发生还是不发生的模型的输出(例如，通过将这些权重应用于这些变量值)的权重或缩放。在其他实施方案中，当多个预测变量的值组合起来对于进餐具有预测性或相关性时，可以将这些变量相乘或以其他方式彼此作为因子。
在一个或多个示例性实施方案中，仅使用患者的进餐片段和非进餐片段的子集来开发进餐检测模型，其余的进餐片段和非进餐片段被患者建模过程200用来测试或以其他方式验证所开发的模型(任务216、218)。例如，对于被分类到测试片段组的片段，服务器106将所开发的进餐检测模型应用于与相应测试片段相关联的预测变量值，然后识别或以其他方式确定该模型是否导致该测试片段被分类为进餐片段或非进餐片段。之后，服务器106将每个测试片段的模型分类与先前分类(例如，任务206)进行比较，并计算或以其他方式确定指示该模型相对于测试片段的性能的一个或多个度量。例如，服务器106可以基于模型将测试片段正确地分类为进餐片段或非进餐片段的次数来确定与该模型相关联的准确性度量。服务器106还可以计算与模型相关联的灵敏度度量，作为模型正确检测的进餐次数相对于测试组中进餐片段的总数的比率。服务器106还可以计算与模型相关联的特异性度量，作为模型正确检测的非进餐片段数量相对于测试组中非进餐片段的总数的比率。
当与所开发的模型相关联的性能度量大于或者以其他方式满足可应用的验证标准时，患者建模过程200将该模型与患者相关联地存储或维护，以用于随后检测未被手动指示或由患者公告的进餐(任务220)。例如，可以将对患者的预测变量的识别连同相关权重以及这些预测变量应当被组合以获得指示进餐的度量的方式一起，与分配给患者或以其他方式与患者相关联的患者标识符和/或输注设备102相关联地存储或以其他方式保持在数据库108中。相反地，当与所开发的模型相关联的性能度量不满足可应用的验证标准时，患者建模过程200丢弃所开发的模型，并为患者分配或以其他方式使患者与更广泛的群体模型相关联(任务222)。就此而言，可以通过在与多个不同患者相关联的进餐片段和非进餐片段之间执行患者建模过程200的各个方面来开发群体模型。例如，在一个实施方案中，利用基于该患者组中不同患者的进餐片段和非进餐片段确定的针对该患者组的进餐检测模型，患者可以被分配或以其他方式与具有一个或多个共同特征的特定患者组相关联。在一个或多个实施方案中，患者建模过程200在患者管理系统100内患者初始化之后为患者分配或以其他方式将患者与患者组进餐检测模型相关联，然后累积足够的历史数据来开发特定于患者的模型。
图5示出了表格500，该表格示出为不同患者生成的不同进餐检测模型。第一个患者(患者1)具有存储在数据库108中的364天有价值的历史测量和推注数据，其包括72,660个传感器葡萄糖测量值实例，这些实例可以被分类成1028个进餐片段和4936个非进餐片段，它们被进一部划分到训练片段组(由813个进餐片段和3833个非进餐片段组成)和测试片段组(由215个进餐片段和1103个非进餐片段组成)。服务器106分析测试组片段，并确定用于患者1的特定于患者的进餐检测模型502，该模型基于以下项的预测变量(或模型输入)来生成指示进餐发生率的度量：传感器葡萄糖测量值之前一个小时内的平均传感器葡萄糖变化率；传感器葡萄糖测量值之前一个小时的前半个小时内的平均传感器葡萄糖变化率；与前一个一小时区间相关联的进餐概率值；与进餐相关联的时间戳与前一个一小时区间内传感器葡萄糖测量值的量值差的乘积；以及传感器葡萄糖测量值之前一个小时的后半个小时内的传感器葡萄糖变化率的平均值和标准偏差的乘积。在确定模型502之后，服务器106将模型502应用到测试片段组，然后确定与进餐/非进餐输出模型502相关联的性能度量。当性能度量满足验证标准时，服务器106将定义模型502的信息与患者1相关联地存储或以其他方式保持在数据库108中。
第二个患者(患者2)具有存储在数据库108中的5天有价值的历史测量和推注数据，其包括967个传感器葡萄糖测量值实例，这些实例可以被分类成10个进餐片段和70个非进餐片段，它们被进一部划分到训练片段组(由5个进餐片段和55个非进餐片段组成)和测试片段组(由5个进餐片段和15个非进餐片段组成)。服务器106分析测试片段组并且确定用于患者2的特定于患者的进餐检测模型504，该模型基于以下项的预测变量(或模型输入)来生成指示进餐发生率的度量：传感器葡萄糖测量值之前一个小时的前半个小时内的传感器葡萄糖变化率的标准偏差，以及与一小时区间相关联的进餐概率值。在确定模型504之后，服务器106将模型504应用到测试片段组，然后确定与模型504的进餐/非进餐输出相关联的性能度量。就这一点而言，如果性能度量满足验证标准，则服务器106丢弃模型504或以其他方式不将模型504与患者2相关联地存储。例如，如果验证标准是准确度大于95％、灵敏度大于80％并且特异性大于80％，则患者1模型502可以被验证并与患者1相关联地存储，而患者2模型504未通过验证，则被丢弃或以其他方式被忽略，以有利于用于患者2的更通用的群体模型。
图6示出了适于由患者管理系统实施以使用特定于患者的进餐检测模型检测或以其他方式识别未公告的进餐的示例性进餐检测过程600。结合进餐检测过程600执行的各种任务可由硬件、固件、由处理电路执行的软件或它们的任何组合来执行。为了说明的目的，以下描述涉及上面结合图1提及的元件。实际上，进餐检测过程600的各部分可由患者管理系统100的不同元件执行，诸如例如输注设备102、感测装置104、服务器106、数据库108、客户端设备110、客户端应用程序112和/或处理系统116。应当理解，进餐检测过程600可包括任何数量的附加或另选任务，这些任务不必以所示顺序执行，并且/或者这些任务可同时执行，并且/或者进餐检测过程600可被结合到具有本文中未详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。此外，只要预期的整体功能保持不变，在图6的上下文中示出和描述的一个或多个任务可从进餐检测过程600的实际实施方案中省略。
在示例性实施方案中，进餐检测过程600由服务器106实现或以其他方式执行，例如以检测或以其他方式识别未公告的进餐，以有利于生成GUI显示、通知或提示，或以其他方式分析患者的进餐响应。在一些实施方案中，进餐检测过程600可以由服务器106响应于从输注设备102和/或感测装置104接收到上传的测量数据来执行，以基本上实时地检测或以其他方式识别进餐。在其他实施方案中，进餐检测过程600可以独立于输注设备102和/或感测装置104定期执行，例如每天、每周或每月等执行。
进餐检测过程600始于接收或以其他方式获得与患者相关联的传感器葡萄糖测量值，确定与前一分析区间相关联的传感器葡萄糖测量统计量，并且确定该前一分析区间的进餐概率值(任务602、604、606)。就这一点而言，服务器106获得不伴随进餐指示的传感器葡萄糖测量值，并基于对应于最新或最近测量值之前的分析区间的传感器葡萄糖测量值来计算或以其他方式确定传感器葡萄糖测量统计量。例如，继续以上示例，服务器106基于以与上述类似的方式(例如，任务208)分析的当前传感器葡萄糖测量值之前一个小时的传感器葡萄糖测量值来计算传感器葡萄糖测量统计量。服务器106还以与上述类似的方式(例如，任务210)，基于当前传感器葡萄糖测量值之前的一小时区间内的进餐概率区间的平均值来确定进餐概率值。
在确定传感器葡萄糖测量统计量和待分析的传感器葡萄糖测量值区间的进餐概率值之后，进餐检测过程600获得与正被分析的患者相关联的进食检测模型，并将该检测模型应用于传感器葡萄糖测量统计量的预测子集和进餐概率值，以确定指示当前分析区间是对应于进餐片段还是非进餐片段的度量(任务608、610)。就这一点而言，服务器106使用由该模型识别的传感器葡萄糖测量统计量预测子集的当前值和当前进餐概率值(如果由模型指示为预测性)来实施由与正在分析的患者的一个或多个标识符相关联的进餐检测模型定义的公式，以获得量化或以其他方式表征患者与当前分析区间同时或同时期消耗餐食的可能性的结果。或者，在没有为患者分配特定于患者的模型的情况下，服务器106可以利用对应于该患者所相关联的患者组的患者组进餐检测模型。
基于模型的输出，进餐检测过程600确定当前分析区间是否对应于被分析的患者的进餐响应，并且响应于检测到进餐，进餐检测过程600提供与当前分析区间相关联的进餐的指示(任务612、614)。在一些实施方案中，当模型输出指示当前分析区间对应于进餐片段时，服务器106可以分析对应于该分析区间的患者的推注数据以验证由该患者识别的餐时推注(例如，伴随有输入碳水化合物量或其他进餐标识的推注)是否已在该分析区间期间输送。当患者的推注数据包括在该分析区间期间未被标记为餐时推注的推注时，服务器106可以将与该推注相关联的餐时推注的指示加标签、标记或以其他方式存储。另外，在一些实施方案中，在模型能够被用来对所输送的推注类型分类的情况下，服务器106还可以存储与该餐时推注相关联的推注类型的指示。在一些实施方案中，在分析区间期间没有输送任何推注的情况下，服务器106可以将推注的指示与对应于该分析区间的一个或多个传感器葡萄糖测量值或时间段相关联地存储，从而将该分析区间加标签、标示或以其他方式标记为具有患者已经消耗的相应进餐的进餐片段。例如，在一个实施方案中，服务器106基于该分析区间的传感器葡萄糖测量结果来计算、估计或以其他方式确定与餐食消耗相关联的时间，然后创建或以其他方式生成与具有对应于估计的餐食消耗时间的相关联时间戳的患者相关联的进餐指示。就这一点而言，服务器106可以更新患者的历史推注数据，以指示服务器106使用患者的进餐检测模型检测到的与该分析区间相关联的进餐。
响应于检测到进餐，除了更新患者的推注历史之外，服务器106可以更新一个或多个GUI显示以反映进餐，基于进餐生成提示或用户通知，或者响应于进餐来启动或执行一些其他动作。例如，如果在患者管理系统100内的设备102,110上呈现示出患者的传感器葡萄糖的图形表示的监测GUI显示，则服务器106可以更新该GUI显示以包括对在对应于该分析区间的时间的餐时推注的标记，诸如例如在该分析区间的传感器葡萄糖测量值的时间(例如，最低传感器葡萄糖测量值的时间)或分配给该餐时推注的另一个时间戳。因此，示出在输注设备102的操作期间检测到的事件模式的模式指导显示可以示出受检测到的进餐影响的事件模式，并且包括与对应于该分析区间的当日时间相关联的检测到的进餐的图形指示，如以下在图7的上下文中更详细描述的。在另外的实施方案中，可以利用进餐指示来视情况临时改变或影响输注设备102的操作(例如，修改胰岛素输送以考虑进餐和/或推注)。
应该指出的是，一般来讲，个体的血糖水平通常受到食物、运动、药物、睡眠和生理压力(例如，疾病、精神压力等)的影响。相应地，由于进餐检测过程600检测到原本可能未经公告或没有用户指示的进餐，所以其他模式检测算法可以使用该餐食消耗的这种附加知识来更好地了解患者的状况，以提供对餐后控制的建议或指导，诸如例如推荐的药物治疗方案、饮食习惯或营养指导、推荐的适当药物类型，或基于饮食习惯的其他行为剖析。
应该指出的是，进餐检测过程600可以对传感器葡萄糖测量值渐进地执行，以将患者历史的不重叠片段尽可能多地分类或以其他方式归类为进餐片段或非进餐片段，以便用于分析患者的进餐响应，验证进餐检测模型等。就这一点而言，当手动指示或公告餐时推注时，进餐检测过程600仍可被执行以验证或以其他方式确认进餐检测模型生成指示进餐的输出。例如，在一个或多个实施方案中，服务器106可动态地更新或跟踪模型随时间推移的性能，并检测与模型相关联的一个或多个性能度量何时不满足验证标准(例如，任务218)。就这一点而言，当模型性能受损时，可以重复患者建模过程200以更新患者的进餐检测模型或者将患者重新分配到如上所述的群体模型。
图7示出了快照GUI显示700或报告的一个示例性实施方案，该显示或报告可结合上述进餐检测过程600呈现在与患者管理系统100中的电子设备102,106,110相关联的显示设备上。快照GUI显示700包括多个区域702,704,706,708，这些区域呈现关于输注设备102过去用以输送胰岛素来调节糖尿病患者的葡萄糖水平的操作的信息。标题区域702被呈现在快照GUI显示700的顶部处，并且包括与快照GUI显示700相关联的先前的操作时间段(例如，11月3日至11月6日)的图形表示，该时间段的信息被呈现在下方区域704,706,708中。性能度量区域704被呈现在标题区域702下方，并且包括基于与快照GUI显示700相关联的时间段内患者葡萄糖水平的历史测量数据计算出的各种性能度量的值的图形表示或其他标记，这些性能度量诸如例如平均传感器葡萄糖测量值、估计的A1C水平、传感器葡萄糖测量值在一个或多个葡萄糖阈值之上、之下或之间的持续时间的快照时间段的估计百分比等。
所示出的快照GUI显示700包括呈现在快照GUI显示700底部处的图形重叠区域708，该区域包括快照时间段内患者的相对于时间的葡萄糖水平的历史测量数据的图形表示。就这一点而言，图形重叠区域708可以包括线状图，该线状图包括与快照时间段内的每一天相关联的线条，该线条示出了相对于当日时间的患者在当天的传感器葡萄糖测量值。另外，图形重叠区域708可以包括表示快照时间段内跨越不同日子相对于当日时间的患者传感器葡萄糖测量结果平均值的线。图示的图形重叠区域708还包括指示患者的传感器葡萄糖测量值的目标范围的视觉上可区分的重叠区域。在示例性实施方案中，利用相对于对应于其他日子或日期的图形表示独特的颜色或其他视觉上可区分的特征来呈现图形重叠区域708上示出的每个不同日子或日期的测量结果的图形表示，其中在该相应日子或日期的进餐标记750也以相同的颜色或视觉上可区分的特征呈现，并被放置在对应于该相应日子或日期的线条上。
现在参见图6至图7，根据一个或多个实施方案，响应于进餐检测过程600在快照时间段内检测到患者的葡萄糖水平的历史测量数据内的进餐片段，生成一个或多个进餐标记750。例如，进餐检测过程600可以检测对应于11月5日患者测量数据的中午12:30至下午1:30的时段的进餐片段，并且作为响应，在患者的推注历史中不存在进餐指示的情况下，进餐检测过程600可以存储或以其他方式提供与对应于该进餐片段起点的传感器葡萄糖测量值相关联的进餐的指示。因此，即使患者没有手动提供进餐指示，针对该进餐的相应进餐标记750仍然可以呈现在快照GUI显示700上。
图示的快照GUI显示700还包括模式检测区域706，该模式检测区域包括多个模式指导显示720,730,740，其中每个模式指导显示720,730,740对应于在快照时间段期间基于患者在该快照时间段的传感器葡萄糖测量值识别的事件的相应模式。就这一点而言，针对快照时间段内的不同监测时段分析了历史传感器葡萄糖测量值。这里，应注意，由进餐检测过程600生成的进餐指示可被用于示出或以其他方式确定对应于进餐所参考的监测时段的当日时间或部分。例如，基于11月5日的患者测量数据的中午12:30至下午1:30的时间段识别的进餐标记750可以用来确定午餐时间监测时段的开始时间、结束时间或持续时间中的一者或多者，确保午餐时间监测时段包括或以其他方式包含由进餐检测过程600检测到的该进餐。因此，即使患者没有手动提供针对该特定进餐的进餐指示，也可以识别并分析进餐时间监测时段的模式。例如，由于患者忙于其他日常活动，可能经常或习惯性地没有手动指示他或她何时吃了午餐。借助于上述特定于患者的进餐检测，可以通过定制午餐时间监测时段来适应患者的午间进餐时间，从而更好地识别该患者的午餐时间事件模式。因此，下面描述的通过午餐时间监测时段标记728示出的午餐时间监测时段的持续时间包含由进餐检测过程600检测到的进餐标记750。
基于与相应监测时段内的当日时间相关联的传感器葡萄糖测量值子集，在该监测时段内检测或以其他方式识别一个或多个事件的模式，诸如例如葡萄糖波动事件、高葡萄糖(或高血糖)事件或低葡萄糖(或低血糖)事件。当识别出多个事件模式时，所识别的事件模式被排定优先顺序并被筛选以限制用于显示的事件模式的数量。例如，在一个实施方案中，检测到的事件模式首先基于事件类型(例如，从最重要到最不重要)并且其次基于与相应事件模式相关联的监测时段来划定优先顺序，然后经过筛选以移除高于显示阈值的较低优先级事件模式，该阈值限制了显示的事件模式的数量。
对于经筛选的优先级列表中的每个剩余事件模式，可以生成模式指导显示720,730,740，这些显示包括：与检测到的模式相关联的事件类型和监测时段的图形标记；与检测到的模式相关联的事件的数量、频率、严重性或其他特征的图形标记；针对检测到的事件的潜在原因或补救措施的图形标记等；也可以根据它们各自的临床相关性来划定优先级或排序。另外，在示例性实施方案中，检测到的事件模式的图形标记728,738,748在图形重叠区域708内以建立检测到的事件模式、与其对应的监测时段相关联的当日时间及其相对优先级之间相关联的方式呈现。因此，图形标记728,738,748有利于建立图形重叠区域708内呈现的历史测量数据的相应子集与基于该历史测量数据子集检测到的对应事件模式之间的关联。例如，在图7的图示实施方案中，在图形重叠区域708上重叠地呈现标记728，该区域包括指示标记728所对应的检测到的事件模式的标识符(例如，数字1指示最高优先级事件模式720)，并且标记728具有包含或以其他方式对应于传感器葡萄糖测量值子集的宽度或其他维度，所述子集与对应于检测到的事件模式相关联的监测时段(例如，午餐时间段)的当日时间相关联。
图8示出了包括显示器833的计算设备800，该显示器适于将快照GUI显示700作为结合上述图2和图6的过程200、600的糖尿病数据管理系统的一部分呈现。在一些实施方案中，糖尿病数据管理系统(DDMS)可称为Medtronic MiniMed CARELINKTM系统或医疗数据管理系统(MDMS)。DDMS可以被建置在用户或医疗服务专业人员可以通过通信网络经由互连网或万维网访问的一个服务器或多个服务器上。被描述为MDMS的DDMS的一些型号在美国专利申请公布2006/0031094和2013/0338630中有所描述，该专利全文以引用方式并入本文。
虽然对于监测患有糖尿病的受试者的医疗或生物学状况进行了实施方案的描述，但本文的系统和过程适用于监视心脏病受试者、癌症受试者、HIV受试者、患有其他疾病、感染或可控病症的受试者或者其各种组合的医疗或生物学状况。
在各种实施方案中，DDMS可以安装在医疗服务提供者办公室(例如，医生办公室、护士办公室、诊所、急诊室、急救室)的计算设备中。医疗服务提供者可能不愿意使用其机密患者数据将被存储在计算设备(例如，互联网上的服务器)中的系统。
DDMS可以安装在计算设备800上。计算设备800可联接到显示器833。在一些实施方案中，计算设备800可以位于与显示器分开的物理设备中(例如，位于个人计算机、微型计算机等中)。在一些实施方案中，计算设备800可以位于单个物理外壳或具有显示器833的设备(例如，显示器833被集成到计算设备中的膝上型电脑)中。在各种实施方案中，托管DDMS的计算设备800可以是但不限于台式计算机、膝上型计算机、服务器、网络计算机、个人数字助理(PDA)、包括计算机功能的便携式电话、具有大可视显示器的寻呼机、包括显示器的胰岛素泵、包括显示器的葡萄糖传感器、包括显示器的葡萄糖计和/或具有显示器的组合胰岛素泵/葡萄糖传感器。计算设备还可以是联接到显示器的胰岛素泵、联接到显示器的葡萄糖计或联接到显示器的葡萄糖传感器。计算设备800也可以是位于互联网上的服务器，其可以通过安装在膝上型计算机、台式计算机、网络计算机或PDA上的浏览器访问。计算设备800还可以是位于医生办公室中的服务器，其可以经由安装在便携式计算设备(例如，膝上型计算机、PDA、网络计算机、便携式电话)上的浏览器访问，该便携式计算设备具有无线功能并且可以通过无线通信协议(例如，蓝牙和IEEE 802.11协议)进行通信。
在图8所示的实施方案中，数据管理系统816包括专门处理不同任务的一组相关的软件模块或层。系统软件包括设备通信层824、数据解析层826、数据库层828、数据库存储设备829、报告层830、图形显示层831和用户界面层832。糖尿病数据管理系统可以与多个受试者支持设备812(图8中示出了其中两个)通信。虽然不同的附图标记指代多个层(例如，设备通信层、数据解析层、数据库层)，但每个层可包括单个软件模块或多个软件模块。例如，设备通信层824可包括多个交互软件模块、库等。在一些实施方案中，数据管理系统816可以安装到计算设备800的非易失性存储区域(诸如闪存、硬盘、移动硬盘、DVD-RW、CD-RW的存储器)上。如果选择或启动数据管理系统816，则系统816可以加载到易失性存储装置(诸如DRAM、SRAM、RAM、DDRAM的存储器)中以便执行。
设备通信层824负责与至少一个，并且在另外的实施方案中与多个不同类型的受试者支持设备812(例如，血糖仪、葡萄糖传感器/监视器或输注泵)交互。在一个实施方案中，设备通信层824可被配置为与单个类型的受试者支持设备812通信。然而，在更全面的实施方案中，设备通信层824被配置为与多个不同类型的受试者支持设备812(例如，由多个不同制造商制造的设备)、来自特定制造商的多个不同型号和/或提供不同功能(例如，输注功能、感测功能、计量功能、通信功能、用户界面功能或其组合)的多个不同设备进行通信。通过提供与多个不同类型的受试者支持设备812交互的能力，糖尿病数据管理系统816可以从显著更多数量的离散源收集数据。此类实施方案可通过以统计或可从更大量的样本数据和/或样本数据的更大多样性受益的其他分析形式包括更多数量的受试者和受试者组来提供扩展和改进的数据分析功能，从而提高确定适当治疗参数、诊断等的能力。
设备通信层824允许DDMS 816从系统816中的每个受试者支持设备812接收信息并且与其传输信息。取决于实施方案和使用背景，可在系统816与设备812之间传送的信息类型可包括但不限于数据、程序、更新软件、教育材料、警告消息、通知、设备设置、治疗参数等。设备通信层824可包括用于检测与系统816通信的受试者支持设备812的类型并为该类型的设备812实施适当的通信协议的合适例程。另选地或除此之外，受试者支持设备812可以分组或其他数据布置方式来传送信息，其中通信包括导言或包括用于识别受试者支持设备类型的设备识别信息的其他部分。另选地或除此之外，受试者支持设备812可包括合适的用户可操作界面，以允许用户输入信息，例如通过选择可选图标或文本或者对应于用户所用的受试者支持设备的类型的其他设备标识符。这类信息可通过网络连接传送到系统816。在另外的实施方案中，系统816可以检测与其通信的受试者支持设备812的类型，然后可以发送要求用户验证系统816是否正确检测用户正在使用的受试者支持设备的类型的消息。对于能够与多个不同类型的受试者支持设备812通信的系统816，设备通信层824能够实施多种不同的通信协议，并且选择适合于所检测到的受试者支持设备类型的协议。
数据解析层826负责验证接收到的设备数据的完整性并将其正确地输入到数据库829中。可使用用于检查所接收的数据的完整性的循环冗余校验CRC过程。另选地或除此之外，数据可以分组或其他数据布置方式接收，其中数据的导言或其他部分包括设备类型识别信息。接收到的数据的这种导言或其他部分还可包括设备序列号或可用于验证所接收的信息的真实性的其他识别信息。在此类实施方案中，系统816可以将接收到的识别信息与预先存储的信息进行比较，以评估接收到的信息是否来自有效源。
数据库层828可包括集中式数据库存储库，其负责以有序的格式对存储的数据进行仓储和归档以便之后访问和检索。数据库层828与一个或多个数据存储设备829一起工作，该一个或多个数据存储设备适合于以本文所述的方式存储数据和提供对数据的访问。此类数据存储设备829可包括例如一个或多个硬盘、光盘、磁带、数字库或其他合适的数字或模拟存储介质和相关联的驱动设备、驱动器阵列等。
数据可出于各种目的存储和存档，具体取决于实施方案和使用环境。关于特定受试者和患者支持设备的信息可存储和存档，并且可供这些特定受试者、其授权的医疗服务提供者和/或授权的医疗服务支付实体用于分析受试者的状况。另外，关于受试者组或受试者支持设备组的某些信息可以更一般地供医疗服务提供者、受试者、管理系统816的实体的人员或其他实体用于分析组数据或其他形式的综合数据。
数据库层828和系统816其他部件的实施方案可以采用合适的数据安全措施来保护受试者的个人医疗信息，同时还允许非个人医疗信息更一般地用于分析。实施方案可被配置为符合适当的政府法规、行业标准、政策等，包括但不限于1996年健康保险携带和责任法案(HIPAA)。
数据库层828可被配置为将每个用户的访问限制为针对该用户预先授权的信息类型。例如，可允许受试者访问由数据库层828存储的他或她的个人医疗信息(利用个人标识符)，但不允许访问其他受试者的个人医疗信息(利用个人标识符)。类似地，可向受试者的授权医疗服务提供者或支付实体提供对由数据库层828存储的一些或所有受试者个人医疗信息(利用个体标识符)的访问权限，但不允许访问其他人的个人信息。而且，可向(与计算设备800通信的独立计算机上的)操作者或管理员用户提供对一些或全部受试者信息的访问权限，这取决于操作者或管理员的角色。另一方面，受试者、医疗服务提供者、操作者、管理员或其他实体可以被授权访问数据库层828存储在数据存储设备829中的未识别个人、群组或联合企业(没有个人标识符)的一般信息。
在本文所述的主题的实施方案中，数据库层828可以存储特定于患者的事件检测模型、群体组检测模型和个体患者偏好配置文件。在数据库层828中，例如，每个用户可以存储关于与用户对应的特定参数的信息。举例来讲，这些参数可包括目标血糖或传感器葡萄糖水平、用户使用的设备类型(胰岛素泵、葡萄糖传感器、血糖仪等)，并且可以存储在数据库层中的一个或多个数据存储设备829中的记录、文件或存储器位置中。偏好配置文件可以包括用于以个性化或特定于患者的方式在显示器833或支持设备812上生成快照GUI显示(诸如快照GUI显示700)的参数的各种阈值、监测周期值、优先标准、筛选标准和/或其他特定于用户的值。此外，限定与特定个体相关联的进餐检测或其他事件检测模型的数据或信息也可以被存储在数据库层中的一个或多个数据存储设备829中的与该患者相关联的记录、文件或存储器位置中。
DDMS 816可以测量、分析和跟踪用户的血糖(BG)或传感器葡萄糖(SG)读数。在示例性实施方案中，医疗数据管理系统可以测量、跟踪或分析用户的BG和SG读数。因此，虽然某些报告可能仅提及或说明BG或SG，但报告可以监测并显示另一种葡萄糖读数或这两种葡萄糖读数的结果。
报告层830可包括报告向导程序，其从数据库829中的选定位置提取数据，并根据期望的感兴趣参数生成报告信息。报告层830可被配置为生成多个不同类型的报告，每个报告具有不同的信息和/或以不同的格式(布置方式或样式)显示信息，其中报告的类型可以由用户选择。多个预设置类型的报告(具有预定义类型的内容和格式)可以是用户可用且可选择的。预设置类型的报告中的至少一些可能是许多医疗服务提供者应当熟悉的常见行业标准报告类型。在本文所述的示例性实施方案中，报告层830还有利于生成包括快照GUI显示的快照报告，诸如图7的快照GUI显示700。
在一些实施方案中，数据库层828可以计算将显示在由报告或报告层830生成的报告上的各种医疗信息的值。例如，数据库层828可以计算指定时间范围的平均血糖或传感器葡萄糖读数。在一些实施方案中，报告层830可以计算将显示在报告上的医疗或物理信息的值。例如，用户可以选择报告层830随后使用的参数，以生成对应于所选择参数的医疗信息值。在其他实施方案中，用户可以选择先前存在于数据库层828中的参数配置文件。
另选地或除此之外，报告向导可以允许用户设计自定义类型的报告。例如，报告向导可以允许用户定义和输入参数(例如，指定内容数据类型、此类数据的时间段、报告格式等的参数)，并且可以从数据库中选择数据并基于用户定义的参数将数据布置成可打印或可显示的布置方式。在另外的实施方案中，报告向导可以与用户可用的其他程序(例如，常用报告生成、格式化或统计分析程序)交互或提供供其使用的数据。以这种方式，用户可以将来自系统816的数据导入用户熟悉的其他报告工具中。报告层830可以允许用户在标准显示设备上查看报告的可显示形式、允许用户在标准打印机上打印报告的可打印形式或者其他便于用户访问的合适形式生成报告。实施方案可以用常规文件格式方案来操作，以简化存储、打印和传输功能，包括但不限于PDF、JPEG等。举例来讲，用户可以选择报告类型和用于报告的参数，并且报告层830可以PDF格式创建报告。可启动PDF插件，以帮助创建报告并允许用户查看报告。在这些操作条件下，用户可以使用PDF插件打印报告。在实施安全措施的某些实施方案中，例如，为了满足限制受试者的个人信息的通信的政府法规、行业标准或政策，可通过表格(或使用合适的软件控件)生成一些或全部报告以禁止打印或电子传输(例如，不可打印和/或不可用的格式)。在另外的实施方案中，系统816可以允许用户生成报告以将报告指定为不可打印的和/或不可传输的，由此系统816将以禁止打印和/或电子传输的形式提供报告。
报告层830可以将所选报告传输到图形显示层831。图形显示层831接收关于所选报告的信息，并将数据转换成可以在显示器833上显示或示出的格式。
在各种实施方案中，报告层830可以存储多个用户参数。举例来讲，报告层830可以存储用于特定类型的报告的碳水化合物单元类型、血糖运动或传感器葡萄糖读数、碳水化合物转换因子和时间范围。这些示例旨在例示而非限制。
所报告的信息的数据分析和呈现可用于开发和支持诊断和治疗参数。当报告中的信息与个体受试者有关时，可使用诊断和治疗参数评估受试者的健康状态和相对身心健康，评估受试者对治疗的依从性，以及开发或修改受试者的疗法，并评估受试者的影响他/她的治疗的行为。如果报告中的信息与受试者组或数据集合有关，则诊断和治疗参数可用于评估具有类似医疗状况的受试者组的健康状态和相对身心健康，例如但不限于糖尿病受试者、心脏病受试者、患有特定类型的糖尿病或心脏病症的糖尿病受试者、特定年龄、性别或其他人口统计学群组的受试者、具有影响治疗决策的症状(例如但不限于妊娠、肥胖、低血糖性意识障碍、学习障碍、自我照顾能力有限、各种水平的胰岛素耐受性、其组合等)的受试者。
用户界面层832支持与最终用户的交互，例如以进行用户登录和数据访问、软件导航、数据输入、期望报告类型的用户选择以及所选信息的显示。用户还可以通过用户界面层832输入要在所选报告中使用的参数。用户的示例包括但不限于：医疗服务提供者、医疗服务支付实体、系统操作者或管理员、研究人员、商业实体、医疗服务机构和组织等，具体取决于系统提供的服务并取决于实施方案。更全面的实施方案能够与上述类型的用户中的一些或全部交互，其中不同类型的用户可以访问不同的服务或数据或者不同级别的服务或数据。
在示例性实施方案中，用户界面层832提供用户可通过互联网访问的一个或多个网站。用户界面层可包括至少一个(或多个)合适的网络服务器，或者与其一起操作以通过互联网提供网站并允许使用标准互联网浏览器软件从互联网连接的计算机进行全球访问。各种类型的用户均可访问一个或多个网站，包括但不限于受试者、医疗服务提供者、研究人员、商业实体、医疗服务机构和组织、支付实体、药物合作伙伴或者其他药物或医疗设备来源和/或运行系统816的支持人员或其他人员，具体取决于使用的实施方案。
在另一个示例性实施方案中，在DDMS 816位于一个计算设备800上时，用户界面层832为用户提供多个菜单以在DDMS中进行导航。这些菜单可以使用任何菜单格式创建，包括但不限于HTML、XML或Active Server页面。用户可以访问DDMS 816以执行各种任务中的一个或多个，诸如访问网站上可供所有受试者或受试者使用的一般信息。DDMS 816的用户界面层832可以允许用户访问特定信息或生成关于该受试者的医疗状况或该受试者的一个或多个医疗设备812的报告，将数据或其他信息从该受试者的一个或多个支持设备812传输到系统816，将数据、程序、程序更新或其他信息从系统816传输到受试者的一个或多个支持设备812，将信息手动输入到系统816中，参与和医疗服务提供者的远程咨询交流，或者修改受试者的支持设备和/或受试者的DDMS/MDMS数据文件中的自定义设置。
系统816可以为不同的用户和不同的类型或群组的用户提供对不同的可选资源或活动的访问(包括访问不同的信息项和服务)，使得每个用户可具有定制化体验并且/或者每个类型或群组的用户(例如，所有用户、糖尿病用户、心脏病用户、医疗服务提供者用户或支付用户等)可具有在系统上可用的一组不同信息项或服务。系统816可包括或采用一个或多个合适的资源配置程序或系统，用以基于预定义的授权计划为每个用户或用户类型分配适当的资源。资源配置系统众所周知与在办公环境(例如，办公室、公司或企业的局域网LAN)中配置电子办公资源(电子邮件、受到许可的软件程序、敏感数据等)相关。在一个示例性实施方案中，此类资源配置系统适于基于用户的类型和/或用户的身份来控制对DDMS816上的医疗信息和服务的访问。
在输入成功验证的用户识别信息和密码时，可向用户提供对存储在DDMS 816上的安全的个性化信息的访问。例如，可向用户提供对DDMS 816中已分配给受试者的安全的个性化位置的访问。该个性化位置可被称为个性化屏幕、主屏幕、主菜单、个性化页面等。个性化位置可以为主体提供个性化主屏幕，包括用于选择可选活动的可选图标或菜单项，包括例如用于将设备数据从受试者的支持设备812传输到系统816、将附加数据手动输入到系统816中，修改受试者的自定义设置和/或查看和打印报告的选项。报告可包括特定于受试者状况的数据，包括但不限于从受试者的一个或多个受试者支持设备812获得的数据、手动输入的数据、来自医疗库或其他联网治疗管理系统的数据、来自受试者或受试者组的数据等。在报告包括特定于受试者的信息和受试者识别信息时，报告可以由存储在数据库层828采用的安全存储区域(例如，存储设备829)中的一些或全部受试者数据生成。
用户可以选择用于将设备数据传输(发送)到医疗数据管理系统816的选项。如果系统816接收到将设备数据传输到系统的用户请求，则系统816可以为用户提供关于如何传输来自受试者的一个或多个支持设备812的数据的逐步指令。例如，DDMS 816可具有多个不同的存储指令集，用于指示用户如何从不同类型的受试者支持设备下载数据，其中每个指令集涉及特定类型的受试者支持设备(例如，泵、传感器、仪表等)、一种类型的受试者支持设备的特定制造商版本等。在注册期间从用户接收的注册信息可包括关于受试者使用的一个或多个受试者支持设备812的类型的信息。系统816使用该信息来选择与特定受试者的一个或多个支持设备812相关联的一个或多个存储指令集以向用户显示。
系统816上的用户可用的其他活动或资源可包括用于将信息手动输入到DDMS/MDMS 816中的选项。例如，从用户的个性化菜单或位置，用户可以选择用于将附加信息手动输入到系统816中的选项。
另外的可选活动或资源可供DDMS 816的用户使用。例如，从用户的个性化菜单，用户可以选择用于从受试者的一个或多个支持设备812上的系统816接收数据、软件、软件更新、治疗建议或其他信息的选项。如果系统816接收到来自用户的接收数据、软件、软件更新、治疗建议或其他信息的请求，则系统816可以为用户提供多个可选图标或表示可用数据、软件、软件更新或其他用户可用信息的其他标记的列表或其他布置方式。
在医疗数据管理系统816上，用户可使用另外的可选活动或资源，包括例如用于用户定制或以其他方式进一步个性化用户的个性化位置或菜单的选项。具体地讲，从用户的个性化位置，用户可以选择用于为用户定制参数的选项。另外，用户可以创建可定制参数的配置文件。当系统816接收到来自用户的这类请求时，系统816可以为用户提供多个可选图标或表示可被修改以适应用户偏好的参数的其他标记的列表或其他布置方式。当用户选择一个或多个图标或其他标记时，系统816可以接收用户的请求并进行所请求的修改。
图9示出了输注系统900的一个示例性实施方案，该输注系统包括但不限于流体输注设备(或输注泵)902、感测装置904、命令控制设备(CCD)906和计算机908，该计算机可被实现为上述计算设备106,110,800,812中的任何一个。输注系统900的部件可使用不同的平台、设计和配置来实现，并且图9所示的实施方案并不是穷举性或限制性的。在实践中，输注设备902和感测装置904被固定在用户(或患者)身体上的期望位置处，如图9所示。就这一点而言，图9中的输注设备902和感测装置904被固定到用户身体上的位置仅作为代表性的非限制性示例提供。输注系统900的元件可类似于美国专利8,674,288中所描述的那些，该专利的主题全文以引用方式并入本文。
在图9例示的实施方案中，输注设备902被设计成适于将流体、液体、凝胶或其他试剂输注到用户身体中的便携式医疗设备。在示例性实施方案中，输注的流体是胰岛素，但可通过输注施用许多其他流体，诸如但不限于HIV药物、治疗肺高血压的药物、铁螯合药物、止痛药、抗癌治疗药物、维生素、激素等。在一些实施方案中，流体可包括营养补充剂、染料、追踪介质、盐水介质、水合介质等。
感测装置904通常表示输注系统900的被配置为感测、检测、测量或以其他方式量化用户状况且可包括传感器、监视器等的部件，用于提供指示被感测装置感测、检测、测量或以其他方式监测的该状况的数据。就这一点而言，感测装置904可包括与用户的生物或生理状况(诸如血糖水平等)反应的电子器件和酶，并且向输注设备902、CCD 906和/或计算机908提供指示血糖水平的数据。例如，输注设备902、CCD 906和/或计算机908可包括用于基于从感测装置904接收到的传感器数据向用户呈现信息或数据(例如用户的当前葡萄糖水平、用户葡萄糖水平相对于时间的图形或图表、设备状态指示符、警报消息等)的显示器。在其他实施方案中，输注设备902、CCD 906和/或计算机908可包括被配置为分析传感器数据并操作输注设备902以基于传感器数据和/或预编程的输送计划将流体输送到用户身体的电子器件和软件。因此，在示例性实施方案中，输注设备902、感测装置904、CCD 906和/或计算机908中的一者或多者包括发射器、接收器和/或允许与输注系统900的其他部件通信的其他收发电子器件，使得感测装置904可将传感器数据或监测器数据传输到输注设备902、CCD 906和/或计算机908中的一者或多者。
仍然参考图9，在各种实施方案中，感测装置904可在远离输注设备902被固定到用户身体上的位置的位置处被固定到用户身体上或被嵌入在用户体内。在各种其他实施方案中，感测装置904可被并入输注设备902内。在其他实施方案中，感测装置904可与输注设备902分离且分开，并且可以是例如CCD 906的一部分。在此类实施方案中，感测装置904可被配置为接收生物样本、分析物等以测量用户的状况。
在各种实施方案中，CCD 906和/或计算机908可包括被配置为以受感测装置904所测量和/或从其接收的传感器数据的影响的方式执行处理、输送日常剂量以及控制输注设备902的电子器件和其他部件。通过将控制功能包括在CCD 906和/或计算机908中，输注设备902可由更简化的电子器件制成。然而，在其他实施方案中，输注设备902可包括全部控制功能，并且可在没有CCD 906和/或计算机908的情况下操作。在各种实施方案中，CCD 906可以是便携式电子设备。另外，在各种实施方案中，输注设备902和/或感测装置904可被配置为将数据传输到CCD 906和/或计算机908，以通过CCD 906和/或计算机908显示或处理数据。
在一些实施方案中，CCD 906和/或计算机908可向用户提供便于用户随后使用输注设备902的信息。例如，CCD 906可向用户提供信息以允许用户确定待施用到用户身体中的药物的速率或剂量。在其他实施方案中，CCD 906可向输注设备902提供信息以自主地控制施用到用户身体中的药物的速率或剂量。在一些实施方案中，感测装置904可被集成到CCD 906中。此类实施方案可允许用户通过例如将他或她的血液样本提供给感测装置904来评估他或她的状况以监测状况。在一些实施方案中，可在不使用或不需要输注装置902与感测装置904和/或CCD 906有线或电缆连接的情况下，使用感测装置904和CCD 906确定用户的血液和/或体液中的葡萄糖水平。
在一个或多个示例性实施方案中，感测装置904和/或输注设备902被协作地配置为利用闭环系统将流体输送给用户。利用闭环系统的感测装置和/或输注泵的示例可见于(但不限于)以下美国专利中：6,088,608、6,119,028、6,589,229、6,740,072、6,827,702、7,323,142和7,402,153，所有这些专利全文以引用方式并入本文。在此类实施方案中，感测装置904被配置为感测或测量用户的状况诸如血糖水平等。输注设备902被配置为响应于由感测装置904感测到的状况来输送流体。继而，感测装置904继续感测或以其他方式量化用户的当前状况，从而允许输注设备902无限期地响应于感测装置904当前(或最近)感测到的状况而连续输送流体。在一些实施方案中，感测装置904和/或输注设备902可被配置为仅在一天中的一部分时间使用闭环系统，例如仅当用户睡着或醒来时。
图10至图12示出了适用于输注系统的流体输注设备1000(或另选地，输注泵)的一个示例性实施方案，例如如图9的输注系统900中的输注设备902或图1的患者管理系统100中的输注设备102。流体输注设备1000是被设计成由患者(或用户)携带或穿戴的便携式医疗设备，并且流体输注设备1000可利用现有流体输注设备的任何数量的常规特征、部件、元件和特征，例如在美国专利6,485,465和7,621,893中描述的一些特征、部件、元件和/或特征。应当理解，图10至图12以简化的方式示出了输注设备1000的一些方面；在实践中，输注设备1000可包括在本文中未详细示出或描述的另外的元件、特征或部件。
如图10至图11最佳示出的，流体输注设备1000的例示实施方案包括适于接收容纳流体的贮存器1005的壳体1002。壳体1002中的开口1020容纳用于贮存器1005的配件1023(或盖)，其中配件1023被配置为与输注套件1025的管道1021配合或以其他方式交接，以提供通向/来自用户身体的流体路径。这样，经由管道1021建立从贮存器1005的内部到用户的流体连通。例示的流体输注设备1000包括人机界面(HMI)1030(或用户界面)，该界面包括可由用户操纵以施用流体(例如胰岛素)的推注、改变治疗设置、改变用户偏好、选择显示特征等的元素1032,1034。输注设备还包括显示元件1026诸如液晶显示器(LCD)或另一合适的显示元件，其可用于向使用者呈现各种类型的信息或数据，诸如但不限于：患者的当前葡萄糖水平；时间；患者的葡萄糖水平相对于时间的图形或图表、设备状态指示符；等。
壳体1002由基本上刚性的材料形成，其具有适于允许除贮存器1005之外的电子组件1004、滑动构件(或滑动件)1006、驱动系统1008、传感器组件1010和驱动系统封盖构件1012设置在其中的中空内部空间1014，其中壳体1002的内容物被壳体封盖构件1016包封。开口1020、滑动件1006和驱动系统1008在轴向方向(由箭头1018指示)上同轴对齐，由此驱动系统1008便于使滑动件1006在轴向方向1018上线性位移，以从储存器1005(在储存器1005已插入开口1020中之后)分配流体，其中传感器组件1010被配置为响应于操作驱动系统1008使滑块1006位移而测量施加在传感器组件1010上的轴向力(例如，与轴向方向1018对齐的力)。在各种实施方案中，传感器组件1010可被用于检测以下中的一者或多者：减缓、防止或以其他方式降低从贮存器1005到用户身体的流体输送的流体路径中的阻塞；当贮存器1005清空时；当滑动件1006与贮存器1005正确安置时；当已输送流体剂量时；当输注泵1000受到冲击或振动时；当输注泵1000需要维护时。
取决于实施方案，容纳流体的贮存器1005可被实现为注射器、小瓶、药筒、袋等。在某些实施方案中，输注的流体是胰岛素，但可通过输注施用许多其他流体，诸如但不限于HIV药物、治疗肺高血压的药物、铁螯合药物、止痛药、抗癌治疗药物、维生素、激素等。如图11至图12最佳示出的，贮存器1005通常包括贮存器筒1019，该贮存器筒容纳流体并且当贮存器1005被插入输注泵1000中时与滑动件1006同心和/或同轴地(例如在轴向方向1018上)对齐。接近开口1020的贮存器1005的端部可包括配件1023或以其他方式与配件1023配合，该配件将贮存器1005固定在壳体1002中并在贮存器1005被插入壳体1002中后防止贮存器1005相对于壳体1002在轴向方向1018上移位。如上所述，配件1023从(或穿过)壳体1002的开口1020延伸并且与管道1021配合以建立经由管道1021和输液器1025从贮存器1005的内部(例如，贮存器筒1019)到用户的流体连通。接近滑动件1006的贮存器1005的相对端部包括柱塞1017(或塞子)，其被定位成沿流体路径穿过管道1021将流体从贮存器1005的桶1019内部推至使用者。滑动件1006被配置为机械地联接或以其他方式接合柱塞1017，从而变成与柱塞1017和/或贮存器1005安置一起。当操作驱动系统1008以使滑动件1006在轴向方向1018上朝向壳体1002中的开口1020移位时，流体被迫使经由管道1021流出贮存器1005。
在图11至图12所示的实施方案中，驱动系统1008包括马达组件1007和驱动螺杆1009。马达组件1007包括联接到驱动系统1008的驱动系部件的马达，该驱动系部件被配置为将旋转的马达运动转换成滑动件1006在轴向方向1018的平移位移，从而在轴向方向1018上接合和移位贮存器1005的柱塞1017。在一些实施方案中，马达组件1007也可被供电以使滑动件1006在相反的方向(例如，与方向1018相反的方向)上平移以从贮存器1005回缩和/或拆下以允许更换贮存器1005。在示例性实施方案中，马达组件1007包括具有安装、附连或以其他方式设置在其转子上的一个或多个永磁体的无刷直流(BLDC)马达。然而，本文所述的主题不一定限于与BLDC马达一起使用，并且在另选的实施方案中，该马达可被实现为螺线管马达、交流马达、步进马达、压电履带驱动、形状记忆致动器驱动、电化学气体电池、热驱动气体电池、双金属致动器等。驱动系部件可包括一个或多个导螺杆、凸轮、棘爪、千斤顶、滑轮、制转杆、夹具、齿轮、螺母、滑动件、轴承、杠杆、梁、挡块、柱塞、滑块、托架、导轨、轴承、支承件、波纹管、盖、隔膜、袋、加热器等。就这一点而言，虽然输注泵的例示实施方案使用同轴对齐的驱动系，但马达可相对于贮存器1005的纵向轴线偏移或以其他非同轴方式布置。
如图12最佳示出的，驱动螺杆1009与滑动件1006内部的螺纹1202配合。当马达组件1007被供电且被操作时，驱动螺杆1009旋转，并且迫使滑动件1006在轴向方向1018上平移。在示例性实施方案中，输注泵1000包括套筒1011以当驱动系统1008的驱动螺杆1009旋转时防止滑动件1006旋转。因此，驱动螺杆1009的旋转使得滑动件1006相对于驱动马达组件1007延伸或回缩。当流体输注设备被组装且可操作时，滑动件1006接触柱塞1017以接合贮存器1005并且控制来自输注泵1000的流体的输送。在一个示例性实施方案中，滑动件1006的肩部部分1015接触或以其他方式接合柱塞1017，以使柱塞1017在轴向方向1018上移位。在另选的实施方案中，滑动件1006可包括能够与贮存器1005的柱塞1017上的内螺纹1204可拆卸地接合的螺纹尖端1013，如美国专利6,248,093和6,485,465中所详述，这些专利以引用方式并入本文。
如图11所示，电子组件1004包括联接到显示元件1026的控制电子器件1024，其中壳体1002包括与显示元件1026对齐的透明窗口部分1028，以当电子组件1004设置在壳体1002的内部1014内时允许用户查看显示元件1026。控制电子器件1024通常表示被配置为控制马达组件1007和/或驱动系统1008的操作的硬件、固件、处理逻辑和/或软件(或其组合)，如下文在图13的上下文中更详细描述的。此类功能性是否被实现为硬件、固件、状态机或软件取决于施加在该实施方案上的特定应用和设计约束。与本文所述概念类似的那些概念可以适合于每个特定应用的方式实现此类功能性，但是此类实施决定不应被解释为是受限的或限制性的。在示例性实施方案中，控制电子器件1024包括一个或多个可编程控制器，其可被编程以控制输注泵1000的操作。
马达组件1007包括适于电联接到电子组件1004以建立控制电子器件1024和马达组件1007之间的通信的一个或多个电引线1036。响应于操作马达驱动器(例如，功率转换器)的来自控制电子器件1024的命令信号，调节从电源供应给马达的功率量，马达致动驱动系统1008的驱动系部件以使滑动件1006在轴向方向1018上移位，迫使流体沿流体路径(包括管道1021和输液器)流出贮存器1005，从而将容纳在贮存器1005中的一定剂量的流体施用到用户身体中。优选地，电源被实现为容纳在壳体1002内的一个或多个电池。另选地，电源可以是太阳能电池板、电容器、通过电源线供应的交流电或直流电等。在一些实施方案中，控制电子器件1024可通常在间歇的基础上以逐步的方式操作马达组件1007和/或驱动系统1008的马达；根据已编程的输送曲线向用户输送分开的精确剂量的流体。
参考图10至图12，如上所述，用户界面1030包括形成在覆盖小键盘组件1033的图形小键盘覆盖件1031上的HMI元件诸如按钮1032和方向键1034，该小键盘组件包括对应于按钮1032、方向键1034或其他由图形小键盘覆盖件1031指示的用户界面条目的特征。当组装时，小键盘组件1033联接到控制电子器件1024，由此允许用户操纵HMI元件1032,1034与控制电子器件1024交互并控制输注泵1000的操作，例如施用胰岛素的推注、改变治疗设置、改变用户偏好、选择显示特征、设置或禁用警报和提醒等。就这一点而言，控制电子器件1024保持和/或向显示器1026提供关于可使用HMI元件1032,1034进行调整的程序参数、输送曲线、泵操作、警报、警告、状态等信息。在各种实施方案中，HMI元件1032,1034可被实现为物理对象(例如，按钮、旋钮、操纵杆等)或虚拟对象(例如，使用触摸感测和/或接近感测技术)。例如，在一些实施方案中，显示器1026可被实现为触摸屏或触敏显示器，并且在此类实施方案中，HMI元件1032,1034的特征和/或功能性可被集成到显示器1026中，并且可能不存在HMI1030。在一些实施方案中，电子组件1004还可包括警报生成元件，其联接到控制电子器件1024并且被适当地配置为生成一种或多种类型的反馈，诸如但不限于：听觉反馈、视觉反馈、触觉(物理)反馈等。
参考图11至图12，根据一个或多个实施方案，传感器组件1010包括背板结构1050和加载元件1060。加载元件1060设置在封盖构件1012与梁结构1070之间，该梁结构包括具有设置在其上的感测元件的一个或多个梁，这些感测元件受施加到传感器组件1010上的使一个或多个梁偏转的压缩力的影响，如在美国专利8,474,332中更详细描述的，该专利以引用方式并入本文。在示例性实施方案中，背板结构1050被附连、粘附、安装或以其他方式机械地联接到驱动系统1008的底表面1038，使得背板结构1050位于驱动系统1008的底表面1038和外壳盖1016之间。驱动系统封盖构件1012的轮廓被形成为适应并匹配传感器组件1010和驱动系统1008的底部。驱动系统封盖构件1012可附连到壳体1002的内部，以防止传感器组件1010在与驱动系统1008所提供的力的方向相反的方向(例如，与方向1018相反的方向)上移位。因此，传感器组件1010定位在马达组件1007和封盖构件1012之间并由该封盖构件固定，这防止了传感器组件1010在与箭头1018的方向相反的向下方向上移位，使得当操作驱动系统1008和/或马达组件1007以使滑动件1006在与贮存器1005中的流体压力相反的轴向方向1018上移位时，传感器组件1010受到反作用压缩力。在正常操作条件下，施加到传感器组件1010的压缩力与贮存器1005中的流体压力相关。如图所示，电引线1040适于将传感器组件1010的传感元件电联接到电子组件1004以建立与控制电子器件1024的通信，其中控制电子器件1024被配置为测量、接收或以其他方式获得来自传感器组件1010的传感元件的电信号，该电信号指示由驱动系统1008施加在轴向方向1018上的力。
图13示出了适于与输注设备1302(例如，上述的输注设备102,902,1000中的任一者)一起使用的控制系统1300的示例性实施方案。控制系统1300能够以自动或自主的方式将使用者的身体1301中的生理状况控制或以其他方式调节到期望(或目标)值，或以其他方式将该状况保持在可接受值的范围内。在一个或多个示例性实施方案中，受调节的状况由通信地联接到输注设备1302的感测装置1304(例如，感测装置904)感测、检测、测量或以其他方式量化。然而，应当指出的是，在另选的实施方案中，由控制系统1300调节的条件可与感测装置1304所获得的测量值相关。也就是说，出于清楚和说明目的，本文可在感测装置1304被实现为感测、检测、测量或以其他方式量化用户葡萄糖水平的葡萄糖感测装置的上下文中描述本主题，该葡萄糖水平由控制系统1300在用户的身体1301中进行调节。
在示例性实施方案中，感测装置1304包括生成或以其他方式输出电信号的一个或多个间质葡萄糖感测元件，该电信号具有与用户身体1301中的相对间质液体葡萄糖水平相关、受其影响或以其他方式对其进行指示的信号特征。对输出的电信号进行过滤或以其他方式进行处理以获得指示用户间质液葡萄糖水平的测量值。在示例性实施方案中，利用血糖仪1330诸如扎手指设备直接感测、检测、测量或以其他方式量化用户身体1301中的血糖。就这一点而言，血糖仪1330输出或以其他方式提供所测量的血糖值，该血糖值可被用作参考测量结果，用于校准感测装置1304并将指示使用者的间质液葡萄糖水平的测量值转换成对应的校准血糖值。出于说明目的，在本文中基于由感测装置1304的一个或多个感测元件输出的电信号计算的校准血糖值可另选地被称为传感器葡萄糖值、感测葡萄糖值或其变型。
在例示的实施方案中，泵控制系统1320通常表示输注设备1302的根据期望的输注输送程序以受指示用户身体1301中的当前葡萄糖水平的感测葡萄糖值的影响的方式控制流体输注设备1302的操作的电子器件和其他部件。例如，为了支持闭环操作模式，泵控制系统1320保存、接收或以其他方式获得目标或命令的葡萄糖值，并自动生成或以其他方式确定用于操作致动装置(诸如马达1307)的剂量命令，以基于感测葡萄糖值和目标葡萄糖值之间的差值来使柱塞1317移位并将胰岛素输送到使用者身体1301。在其他操作模式中，泵控制系统1320可生成或以其他方式确定剂量命令，该剂量命令被配置为将感测到的葡萄糖值保持在低于葡萄糖上限、高于葡萄糖下限或葡萄糖值期望范围内的其他值。在实践中，输注设备1302可在泵控制系统1320可访问的数据存储元件中存储或以其他方式保持目标值、一个或多个葡萄糖上限和/或葡萄糖下限以及/或者一个或多个其他葡萄糖阈值。
可从外部部件(例如，CCD 906和/或计算设备908)接收或者可由用户经由与输注设备1302相关联的用户界面元素1340输入目标葡萄糖值和其他阈值葡萄糖值。在实践中，与输注设备1302相关联的一个或多个用户界面元件1340通常包括至少一个输入用户界面元件，例如按钮、小键盘、键盘、旋钮、操纵杆、鼠标、触摸面板、触摸屏、麦克风或其他音频输入设备等。另外，该一个或多个用户界面元素1340包括用于向用户提供通知或其他信息的至少一个输出用户界面元素，例如显示元件(例如，发光二极管等)、显示设备(例如，液晶显示器等)、扬声器或其他音频输出设备、触觉反馈设备等。应当指出的是，尽管图13将一个或多个用户界面元素1340示出为与输注设备1302分开，但在实践中，一个或多个用户界面元素1340可与输注设备1302集成。此外，在一些实施方案中，除了和/或替代一个或多个用户界面元素1340与输注设备1302集成，该一个或多个用户界面元素1340还与感测装置1304集成。用户可根据需要操纵一个或多个用户界面元素1340以操作输注设备1302来输送校正推注、调整目标值和/或阈值、修改输送控制方案或操作模式等。
仍然参考图13，在例示的实施方案中，输注设备1302包括联接到马达1307(例如，马达组件1007)的马达控制模块1312，该马达控制模块能够操作以使柱塞1317(例如柱塞1017)在贮存器(例如，贮存器1005)中移位并向用户的身体1301提供所需量的流体。就这一点而言，柱塞1317的移位使得能够影响用户身体1301的状况的流体经由流体输送路径(例如，经由输液器1025的管道1021)输送到用户身体1301。马达驱动器模块1314联接在能量源1303和马达1307之间。马达控制模块1312联接到马达驱动器模块1314，并且马达控制模块1312生成或以其他方式提供操作马达驱动器模块1314的命令信号，以响应于从泵控制系统1320接收到指示待输送流体的所需量的剂量指令而从能量源1303向马达1307提供电流(或功率)来使柱塞1317移位。
在示例性实施方案中，能量源1303被实现为容纳在输注设备1302内(例如，在壳体1002内)提供直流(DC)电的电池。就这一点而言，马达驱动器模块1314通常表示被配置为将由能量源1303提供的直流电转换成或以其他方式变换成施加到马达1307的定子绕组的各相的交流电信号的电路、硬件和/或其他电部件，这导致电流流过定子绕组，从而生成定子磁场并使得马达1307的转子旋转。马达控制模块1312被配置为从泵控制系统1320接收或以其他方式获得命令剂量、将该命令剂量转换成柱塞1317的命令平移位移以及命令、发信号或以其他方式操作马达驱动器模块1314以使马达1307的转子旋转一定量，该旋转量产生柱塞1317的命令平移位移。例如，马达控制模块1312可确定产生柱塞1317的平移位移所需的转子的旋转量，该平移位移实现从泵控制系统1320接收的命令剂量。基于由转子感测装置1316的输出指示的转子相对于定子的当前旋转位置(或取向)，马达控制模块1312确定待施加到定子绕组的各相的交流电信号的适当顺序，其应使得转子相对于其当前位置(或取向)旋转所确定的旋转量。在马达1307被实现为BLDC马达的实施方案中，该交流电信号使定子绕组的各相在转子磁极相对于定子的适当取向处并且以适当的顺序换向，以提供使转子在所需方向上旋转的旋转定子磁场。然后，马达控制模块1312操作马达驱动器模块1314以将所确定的交流电信号(例如，命令信号)施加到马达1307的定子绕组以向用户提供所需的流体输送。
当马达控制模块1312正在操作马达驱动器模块1314时，电流从能量源1303流过马达1307的定子绕组，以产生与转子磁场相互作用的定子磁场。在一些实施方案中，在马达控制模块1312操作马达驱动器模块1314和/或马达1307以实现命令剂量之后，马达控制模块1312停止操作马达驱动器模块1314和/或马达1307，直到接收到随后的剂量命令。就这一点而言，马达驱动器模块1314和马达1307进入空闲状态，在该空闲状态期间马达驱动器模块1314有效地使马达1307的定子绕组与能量源1303断开连接或分离。换句话讲，当马达1307空闲时，电流不会从能量源1303流过马达1307的定子绕组，因此马达1307在空闲状态下不消耗来自能量源1303的电力，由此改善效率。
取决于实施方案，马达控制模块1312可用被设计为执行本文所述的功能的通用处理器、微处理器、控制器、微控制器、状态机、内容可寻址存储器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来实施或实现。在示例性实施方案中，马达控制模块1312包括或以其他方式访问数据存储元件或存储器，其包括任何种类的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、磁性或光学大容量存储器或任何其他短期或长期存储介质或其他能够存储由马达控制模块1312执行的编程指令的非暂态计算机可读介质。计算机可执行编程指令当由马达控制模块1312读取并执行时使得马达控制模块1312执行或以其他方式支持本文所述的任务、操作、功能和过程。
应当理解，出于说明目的且并非意图以任何方式限制本文所述的主题，图13是输注设备1302的简化表示。就这一点而言，取决于实施方案，感测装置1304的一些特征和/或功能可由泵控制系统1320实施或以其他方式集成到泵控制系统1320中，反之亦然。类似地，在实践中，马达控制模块1312的特征和/或功能可由泵控制系统1320来实现或者以其他方式集成到泵控制系统中，反之亦然。此外，泵控制系统1320的特征和/或功能可通过位于流体输注设备1302中的控制电子器件1024来实现，而在另选的实施方案中，泵控制系统1320可由与输注设备1302(例如，CCD 906或计算设备908)在物理上不同和/或分开的远程计算设备来实现。
图14示出了根据一个或多个实施方案适合用作图13中的泵控制系统1320的泵控制系统1400的示例性实施方案。例示的泵控制系统1400包括但不限于泵控制模块1402、通信接口1404和数据存储元件(或存储器)1406。泵控制模块1402联接到通信接口1404和存储器1406，并且泵控制模块1402被适当地配置为支持本文所述的操作、任务和/或过程。在示例性实施方案中，泵控制模块1402还联接到用于接收用户输入并向用户提供通知、警报或其他治疗信息的一个或多个用户界面元素1408(例如，用户界面1030,1340)。虽然图14将用户界面元素1408示出为与泵控制系统1400分开，但是在各种另选实施方案中，用户界面元素1408可以与泵控制系统1400(例如，作为输注设备1302的一部分)、感测装置1304或输注系统900的另一元件(例如，计算机908或CCD 906)集成。
参考图14并结合图13，通信接口1404通常表示泵控制系统1400的联接到泵控制模块1402并被配置为支持泵控制系统1400与感测装置1304之间的通信的硬件、电路、逻辑、固件和/或其他部件。就这一点而言，通信接口1404可以包括或以其他方式联接到能够支持泵控制系统1320,1400与感测装置1304或输注系统900或管理系统100,816中的另一电子设备106,110,800,812,906,908之间的无线通信的一个或多个收发器模块。例如，通信接口1404可以被用来从感测装置904,1304接收传感器测量值或其他测量数据，以及将此类传感器测量值上传到服务器106或其他计算设备110、800,812,908以用于如上所述检测进餐或其他事件并生成报告和相关GUI显示。在其他实施方案中，通信接口1404可被配置为支持去往/来自感测装置1304的有线通信。
泵控制模块1402通常表示泵控制系统1400的联接到通信接口1404并且被配置为基于从感测装置1304接收到的数据来确定用于操作马达1306以将流体输送到身体1301的剂量命令并执行本文所述的各种另外的任务、操作、功能和/或操作的硬件、电路、逻辑、固件和/或其他部件。例如，在示例性实施方案中，泵控制模块1402实现或以其他方式执行命令生成应用程序1410，该命令生成应用程序支持一个或多个自主操作模式并且至少部分地基于用户身体1301的状况的当前测量值以自主操作模式计算或以其他方式确定用于操作输注设备1302的马达1306的剂量命令。例如，在闭环操作模式下，该命令生成应用程序1410可至少部分地基于最近从感测装置1304接收到的当前葡萄糖测量值来确定用于操作马达1306以将胰岛素输送到用户身体1301的剂量命令，以将用户的血糖水平调节到目标参考葡萄糖值。另外，该命令生成应用程序1410可生成用于由用户通过用户界面元素1408手动启动或以其他方式指导的推注的剂量命令。
仍然参考图14，取决于实施方案，泵控制模块1402可用被设计为执行本文所述的功能的通用处理器、微处理器、控制器、微控制器、状态机、内容可寻址存储器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任何组合来实施或实现。就这一点而言，结合本文所公开的实施方案描述的方法或算法的步骤可直接体现在硬件中、固件中、由泵控制模块1402执行的软件模块中或其任何实际组合中。在示例性实施方案中，泵控制模块1402包括或以其他方式访问数据存储元件或存储器1406，该数据存储元件或存储器可使用能够存储由泵控制模块1402执行的编程指令的任何种类的非暂态计算机可读介质来实现。计算机可执行编程指令当由泵控制模块1402读取和执行时使得泵控制模块1402实施或以其他方式生成命令生成应用程序1410并且执行下文所述的任务、操作、功能和过程。
应当理解，出于说明目的且并非意图以任何方式限制本文所述的主题，图14是泵控制系统1400的简化表示。例如，在一些实施方案中，马达控制模块1312的特征和/或功能可由泵控制系统1400和/或泵控制模块1402来实施或以其他方式集成到该泵控制系统和/或泵控制模块中，例如通过命令生成应用程序1410将剂量命令转换成对应的马达命令，在这种情况下，在输注设备1302的实施方案中可不存在单独的马达控制模块1312。
图15示出了示例性闭环控制系统1500，其可由泵控制系统1320,1400来实施以提供自主地将用户身体中的状况调整为参考(或目标)值的闭环操作模式。应当理解，出于说明目的且并非意图以任何方式限制本文所述的主题，图15是控制系统1500的简化表示。
在示例性实施方案中，控制系统1500在输入1502处接收或以其他方式获得目标葡萄糖值。在一些实施方案中，目标葡萄糖值可由(例如，存储器1406中的)输注设备1302存储或以其他方式保持，但在一些另选的实施方案中，可从外部部件(例如，CCD 906和/或计算机908)接收该目标值。在一个或多个实施方案中，可基于一个或多个特定于患者的控制参数在进入闭环操作模之前动态地计算或以其他方式确定目标葡萄糖值。例如，可至少部分地基于特定于患者的参考基础速率和特定于患者的每日胰岛素需求来计算目标血糖值，该特定于患者的参考基础速率和特定于患者的每日胰岛素需求是基于先前一段时间间隔内的历史输送信息(例如，在前24小时内输送的胰岛素的量)来确定的。控制系统1500还在输入1504处从感测装置1304接收或以其他方式获得当前葡萄糖测量值(例如，最近获得的传感器葡萄糖值)。例示的控制系统1500实施或以其他方式提供比例积分微分(PID)控制以至少部分地基于目标葡萄糖值与当前葡萄糖测量值之间的差值来确定或以其他方式生成用于操作马达1310的输送命令。就这一点而言，PID控制试图使测量值和目标值之间的差值最小化，从而将测量值调节到期望值。将PID控制参数应用于输入1502处的目标葡萄糖水平与输入1504处测量到的葡萄糖水平之间的差值，以生成或以其他方式确定在输出1530处提供的剂量(或输送)命令。基于该输送命令，马达控制模块1312操作马达1310以将胰岛素输送到用户身体以影响用户的葡萄糖水平，并由此减小随后测量的葡萄糖水平和目标葡萄糖水平之间的差值。
所示控制系统1500包括或以其他方式实现了求和块1506，该求和块被配置为确定在输入1502处获得的目标值与从输入1504处的感测装置1304获得的测量值之间的差值，例如，通过从测量值中减去目标值。求和块1506的输出表示测量值与目标值之间的差值，然后将该差值提供给比例项路径、积分项路径和微分项路径中的每一个。比例项路径包括将差值乘以比例增益系数KP以获得比例项的增益块1520。积分项路径包括对差值进行积分的积分块1508和将积分后的差值乘以积分增益系数KI以获得积分项的增益块1522。导数项路径包括确定差值的导数的导数块1510和将差值的导数乘以导数增益系数KD以获得导数项的增益块1524。然后将比例项、积分项和倒数项相加或以其他方式组合以在输出1530处获得用于操作马达的输送命令。在美国专利7,402,153中更详细地描述了与闭环PID控制和确定增益系数有关的各种实施细节，该专利以引用方式并入本文。
在一个或多个示例性实施方案中，PID增益系数是特定于用户的(或特定于患者的)并且在进入闭环操作模式之前基于历史胰岛素输送信息(例如，先前剂量的量和/或定时、历史校正剂量信息等)、历史传感器测量值、历史参考血糖测量值、用户报告的或用户输入的事件(例如，进餐、运动等)等动态地计算或以其他方式确定。就这一点而言，一个或多个特定于患者的控制参数(例如，胰岛素敏感系数、每日胰岛素需求量、胰岛素限度、参考基础率、参考空腹血糖、活性胰岛素作用持续时间、药效时间常数等)可用于补偿、校正或以其他方式调整PID增益系数以说明输注设备1302所经历并且/或者表现的各种操作背景。PID增益系数可由泵控制模块1402可访问的存储器1406保存。就这一点而言，存储器1406可包括与用于PID控制的控制参数相关联的多个寄存器。例如，第一参数寄存器可存储目标葡萄糖值，并且在输入1502处由求和块1506访问或以其他方式联接到该求和块，类似地，由比例增益块1520访问的第二参数寄存器可存储比例增益系数，由积分增益块1522访问的第三参数寄存器可存储积分增益系数，并且由微分增益块1524访问的第四参数寄存器可存储微分增益系数。
参见图13至图15，在一个或多个实施方案中，特定于患者的进餐检测模型可以由泵控制系统1320,1400存储或以其他方式保持(例如，在存储器1406中)，以支持输注设备1302基本上实时地执行进餐检测过程600。就这一点而言，泵控制系统1320,1400可连续监测从感测装置1304接收到的传感器葡萄糖测量值，并将进餐检测模型应用于最近的一组传感器葡萄糖测量值(例如，对应于前一小时的缓存传感器葡萄糖测量结果)来检测或以其他方式识别传感器葡萄糖测量结果是否指示患者已经消耗了餐食。响应于检测到进餐，泵控制系统1320,1400可以对一个或多个传感器葡萄糖测量值加标签、标记或以其他方式提供与之相关联的指示，然后将传感器葡萄糖测量值上传到服务器(例如，服务器106)。另外，在一些实施方案中，泵控制系统1320,1400可以自动地调整输注设备1302的自主操作的一个或多个方面，以临时修改输注设备1302的输送来考虑到患者消耗餐食的情况。例如，可以临时修改闭环增益系数1520,1522,1524中的一个或多个以改变闭环控制系统1500的响应，使其更有效地调节或缓和患者在消耗餐食之后的葡萄糖水平(例如，以防止餐后高血糖或低血糖事件)。就这一点而言，应当理解，根据具体应用的需求，可以通过任意数量的不同方式来采用特定于患者的进餐检测模型，并且本文所述的主题不限于本文所述的任何特定实施方式。
应当指出的是，虽然出于说明目的，本主题在本文中可以主要在将胰岛素输送到患有糖尿病的患者身体以调节患者的葡萄糖水平的输注设备的上下文下进行描述，但在实践中，本主题并不限于与输注设备、胰岛素、糖尿病或葡萄糖控制等一起使用。相反，本主题可以等同的方式在不包括输注设备的患者管理系统的上下文中实施，例如，在患者自我给药注射、口服药物等的系统中，在利用感测装置以基本上连续的方式监测患者的任一生理状况的系统中，或者在具有血糖代谢障碍或者被监测的受到进餐或其他行为事件影响的其他生理状况的患者的背景中。
为了简洁起见，与葡萄糖感测和/或监测、推注、餐时推注或校正推注以及本主题的其他功能方面有关的常规技术在此可不再详细描述。此外，本文中也可使用某些术语但仅供参考，因此并非旨在进行限制。例如，除非上下文明确指出，否则诸如“第一”、“第二”以及涉及结构的其他此类数字术语的术语并不意味着次序或顺序。以上描述还可指代被“连接”或“联接”在一起的元件或节点或结构。如本文所用，除非另有明确说明，“联接”是指一个元件/节点/结构直接或间接地与另一个元件/节点/结构结合(或直接或间接地连通)，并且不一定是机械地连接。
虽然在前面的详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施方案，但是应当理解，还存在大量变型形式。还应当理解，本文所述的一个或多个示例性实施方案并非旨在以任何方式限制要求保护的主题的范围、适用性或配置。例如，本文所述的主题不一定限于本文所述的输注设备和相关的系统。此外，前面的详细描述将为本领域的技术人员提供用于实现所描述的一个或多个实施方案的便捷的路线图。应当理解，在不脱离由权利要求限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变，包括在提交本专利申请时已知的等同物和可预见的等同物。因此，在没有明确的相反意图的情况下，上述示例性实施方案或其他限制的细节不应被解读为权利要求。

Claims (20)

1.一种检测关于与患者相关联的医疗设备的操作的事件的方法，所述方法包括：
由计算设备经由网络获得指示所述患者的身体中的状况的一个或多个测量结果；
由所述计算设备基于所述一个或多个测量结果来确定针对分析区间的一个或多个统计量；
由所述计算设备基于与所述患者相关联的历史事件数据来确定与所述分析区间相关联的事件概率；
由所述计算设备获得与所述患者相关联的事件检测模型；
由所述计算设备使用所述事件检测模型基于所述一个或多个统计量和所述事件概率来识别事件；以及
由所述计算设备提供与所述分析区间相关联的所述事件的指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述事件检测模型基于所述一个或多个统计量和所述事件概率来识别所述事件包括：
基于所述事件检测模型来识别所述患者的所述一个或多个统计量的预测子集和所述事件概率；以及
基于所述预测子集和与所述预测子集中的相应统计量相关联的相应相关系数值来确定指示所述事件的度量。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括基于指示所述患者的所述身体中的所述状况的历史测量结果和所述历史事件数据来生成所述事件检测模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其中生成所述事件检测模型包括：
基于所述历史测量结果来确定多个测量统计量；
基于所述多个测量统计量中的相应测量统计量与所述历史事件数据之间的相应相关性来确定所述患者的所述多个测量统计量的预测子集；以及
确定与测量统计量的所述预测子集中的相应测量统计量相关联的相关系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
所述一个或多个统计量包括针对所述分析区间的测量统计量的所述预测子集；并且
识别所述事件包括：
基于所述一个或多个统计量以及与所述预测子集中的相应统计量相关联的所述相应相关系数来确定指示所述事件的度量；以及
基于所述度量来检测所述事件。
6.根据权利要求1所述的方法，所述历史事件数据包括与所述患者相关联的餐时推注数据，并且所述一个或多个测量结果包括与所述患者相关联的一个或多个葡萄糖测量结果，其中
确定所述一个或多个统计量包括基于所述一个或多个葡萄糖测量结果来确定针对所述分析区间的一个或多个葡萄糖测量统计量；
确定所述事件概率包括基于与所述患者相关联的所述餐时推注数据来确定针对所述分析区间的进餐概率；
识别所述事件包括使用所述事件检测模型基于所述一个或多个葡萄糖测量统计量和所述进餐概率来识别进餐；以及
提供所述事件的所述指示包括建立所述进餐与所述分析区间之间的关联。
7.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述指示包括更新所述历史事件数据以指示与所述分析区间相关联的所述事件。
8.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述指示包括存储与所述一个或多个测量结果相关联的所述事件的指示符。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述一个或多个测量结果来确定所述事件的时间戳，其中提供所述指示包括存储具有与其相关联的所述时间戳的事件指示符。
10.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述指示包括提供针对受与所述分析区间相关联的所述事件影响的事件模式的模式指导显示。
11.一种其上存储有指令的计算机可读介质，所述指令能够由所述计算设备的处理系统执行以执行根据权利要求1所述的方法。
12.一种在与患者相关联的胰岛素输注设备的操作期间检测进餐的方法，所述方法包括：
获得所述患者的传感器葡萄糖测量结果；
获得所述患者的推注历史；
获得与所述患者相关联的进餐检测模型，所述进餐检测模型识别与所述患者的进餐相关的葡萄糖测量统计量的预测子集；
针对所述传感器葡萄糖测量结果的分析区间计算葡萄糖测量统计量的所述预测子集；
基于所述推注历史来确定与所述分析区间相关联的进餐概率；
通过将所述进餐检测模型应用于针对所述分析区间的葡萄糖测量统计量的所述预测子集以及与所述分析区间相关联的所述进餐概率来识别进餐；以及
响应于识别到所述进餐，提供与所述分析区间相关联的所述进餐的指示。
13.根据权利要求12所述的方法，其中提供所述指示包括更新所述推注历史以指示与所述分析区间相关联的所述进餐。
14.根据权利要求13所述的方法，其中提供所述指示包括将所述传感器葡萄糖测量结果的所述分析区间分类为进餐片段。
15.根据权利要求12所述的方法，还包括基于针对所述患者的对应于所述推注历史的历史传感器葡萄糖测量结果来确定与所述患者相关联的所述进餐检测模型。
16.根据权利要求15所述的方法，其中确定所述进餐检测模型包括：
将所述历史传感器葡萄糖测量结果分类成进餐片段和非进餐片段；以及
基于所述进餐片段与针对所述历史传感器葡萄糖测量结果的对应于所述进餐片段的部分的所述预测葡萄糖测量统计量的值之间的相关性来确定所述预测子集的预测葡萄糖测量统计量。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括提供模式指导显示，所述模式指导显示对应于受所述进餐影响的事件模式并且包括与对应于所述分析区间的当日时间相关联的所述进餐的图形指示。
18.一种系统，包括：
感测装置，所述感测装置用于获得患者的身体中的生理状况的测量值；
数据库，所述数据库用于存储历史事件数据和与所述患者相关联的事件检测模型；和
计算设备，所述计算设备通信地联接到所述数据库和网络以：
获得所述测量值；
基于所述测量值来确定针对分析区间的一个或多个统计量；
基于与所述患者相关联的所述历史事件数据来确定与所述分析区间相关联的事件概率；
将所述事件检测模型应用于所述一个或多个统计量和所述事件概率以检测与所述分析区间相关联的事件；以及
提供与所述分析区间相关联的所述事件的指示。
19.根据权利要求18所述的系统，还包括联接到所述感测装置和所述网络的输注设备，其中所述输液设备能够操作以基于所述测量值将流体输送到所述患者的所述身体，并将所述测量值上传到所述计算设备。
20.根据权利要求18所述的系统，其中所述计算设备在通过所述网络联接到所述计算设备的客户端设备上生成图形用户界面显示，其中所述指示包括在所述图形用户界面显示器上的与所述分析区间相关联的所述事件的图形指示。
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