CN111246899A - 具有用于自动的基础胰岛素输送操作的可配置目标血糖值的胰岛素输注设备 - Google Patents

具有用于自动的基础胰岛素输送操作的可配置目标血糖值的胰岛素输注设备 Download PDF

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Abstract

本发明题为“具有用于自动的基础胰岛素输送操作的可配置目标血糖值的胰岛素输注设备”。本发明公开了一种胰岛素输注设备和相关操作方法。一种操作方法为胰岛素输注设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点，收集与胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据，并且根据历史数据计算胰岛素输注设备的用户的目标葡萄糖设定点曲线。根据所计算的目标葡萄糖设定点曲线，在胰岛素输注设备的闭环操作模式期间随时间推移自动调节当前目标葡萄糖设定点值。在某些实施方案中，分析历史数据以确定用户的临床优选的目标葡萄糖设定点值，该值被存储以供在闭环操作模式期间使用。

Description

具有用于自动的基础胰岛素输送操作的可配置目标血糖值的 胰岛素输注设备
相关申请的交叉引用
本PCT申请要求以下专利申请的权益和优先权：2019年5月22日提交的美国专利申请序列号16/419,401以及2018年9月28日提交的美国临时专利申请62/739,022。所引用的申请的内容以引用方式并入本文。
技术领域
本文所述的主题的实施方案整体涉及药物输送体系，并且更具体地，涉及一种胰岛素输注设备，该胰岛素输注设备具有用户可调节的或可自调节的用于调控基础胰岛素向患者的自动输送的目标血糖值。
背景技术
输注泵设备和系统在医学领域中是相当熟知的，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以及将旋转的马达运动转换成流体贮存器中柱塞(或塞子)的平移位移的驱动系部件，该柱塞经由贮存器和患者的身体之间形成的流体路径将药物从贮存器输送到患者的身体。输注泵疗法的使用一直在增加，特别是对于糖尿病患者的胰岛素输送。
已经制定了控制方案，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控患者的血糖水平。除了患者个体胰岛素响应的变化和潜在的其他因素之外，管理糖尿病患者的血糖水平还因患者的日常活动(例如，运动、碳水化合物的消耗等)的变化而复杂化。一些控制方案可尝试主动地考虑日常活动以使葡萄糖漂移最小化。同时，患者可在食用餐食(例如，餐食推注或校正推注)之前或同时手动发起胰岛素的输送，以防止否则可能由碳水化合物的即将消耗和控制方案的响应时间引起的患者血糖水平的峰值或波动。
胰岛素输注泵可在自动模式下操作，其中基础胰岛素以可根据用户自动调整的速率输送。在以这种方式控制基础胰岛素输送的同时，泵还可控制校正推注的输送以考虑升高的葡萄糖趋势、检测到的血糖的突然峰值等。理想的是，校正推注的量应当被准确地计算和施用，以将用户的血糖保持在期望的范围内。具体地，自动生成和输送的校正推注应安全地管理用户的血糖水平并将其保持在限定的阈值水平之上。
当前可用的混合闭环胰岛素输注系统使用葡萄糖传感器数据和控制算法，基于固定目标葡萄糖设定点设置(诸如120mg/dL)来调控用户的血糖。该固定设定点代表绝大多数糖尿病患者的良好目标血糖，并且它使有效的长期血糖控制与低血糖方面的安全性平衡。然而，许多用户可能期望更高或更低的设定点来满足他们的个人需要。例如，一些用户可能期望较高的设定点为安全提供甚至更大的余地，而其他用户可能期望较低的设定点来获得改善的A1C结果，或在怀孕期间可能期望较低的设定点。
因此，期望具有支持可配置的目标血糖设定点值的胰岛素输注设备，以用于自动的基础胰岛素输送操作。此外，其他所期望的特征和特性从随后的详细描述和所附权利要求书结合附图和前述技术领域和背景技术将变得显而易见。
发明内容
本文描述了胰岛素输注设备。胰岛素输注设备的示例性实施方案包括驱动系统、调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素的至少一个处理器设备、具有至少一个人机界面元件的用户界面、显示元件、以及与所述至少一个处理器设备相关联的至少一个存储器元件。所述至少一个存储器元件存储可配置为由所述至少一个处理器设备执行以执行控制所述胰岛素输注设备的操作的方法的处理器可执行指令。所述方法包括：为所述胰岛素输注设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；获得所述胰岛素输注设备的所述用户的目标葡萄糖设定点曲线，所述目标葡萄糖设定点曲线由与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据生成；以及根据所获得的目标葡萄糖设定点曲线，在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间随时间推移自动调节当前目标葡萄糖设定点值。
本文还描述了一种操作胰岛素输注设备的方法，所述胰岛素输注设备具有驱动系统、调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素的至少一个处理器设备、包括至少一个人机界面元件的用户界面、以及显示元件。所述方法包括：为所述胰岛素输注设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；收集与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据；根据所述历史数据计算所述胰岛素输注设备的所述用户的目标葡萄糖设定点曲线；以及根据所计算的目标葡萄糖设定点曲线，在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间随时间推移自动调节当前目标葡萄糖设定点值。
胰岛素输注设备的另一个示例性实施方案包括：驱动系统；至少一个处理器设备，所述至少一个处理器设备调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素；用户界面，所述用户界面具有至少一个人机界面元件；显示元件；以及与所述至少一个处理器设备相关联的至少一个存储器元件。所述至少一个存储器元件存储可配置为由所述至少一个处理器设备执行以执行控制所述胰岛素输注设备的操作的方法的处理器可执行指令。所述方法包括：为所述胰岛素输注设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；获得所述胰岛素输注设备的所述用户的临床优选的目标葡萄糖设定点值，所述临床优选的目标葡萄糖设定点值根据与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据确定；以及存储所获得的临床优选的目标葡萄糖设定点值以供在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间使用。
本文描述了一种操作胰岛素输注设备的方法的另一个示例性实施方案。所述胰岛素输注设备包括驱动系统、调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素的至少一个处理器设备、包括至少一个人机界面元件的用户界面、以及显示元件。所述方法包括：为所述胰岛素输注设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；收集与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据；分析所述历史数据以确定所述胰岛素输注设备的所述用户的临床优选的目标葡萄糖设定点值；以及存储所述临床优选的目标葡萄糖设定点值以供在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间使用。
提供本发明内容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。本发明内容不旨在确定要求保护的主题的主要特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。
附图说明
通过结合以下附图参考详细说明和权利要求书，可更完整地理解本主题，其中相同的附图标号在整个附图中指示相似的元件。
图1示出了输注系统的示例性实施方案；
图2示出了适于与图1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3是图2的流体输注设备的分解透视图；
图4是沿图3中的线4-4观察的在组装有插入输注设备中的贮存器时的图2至图3的流体输注设备的截面图；
图5是在一个或多个实施方案中适于与流体输注设备一起使用的示例性输注系统的框图；
图6是在一个或多个实施方案中适于在图5的输注系统中的输注设备中使用的示例性泵控制系统的框图；
图7是在一个或多个示例性实施方案中可由图5至图6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；
图8是示例性患者监测系统的框图；
图9是示出用于控制胰岛素输注设备的操作的过程的示例性实施方案的流程图；
图10是可显示给胰岛素输注设备的用户的示例性确认屏幕的简化表示；
图11是示出用于控制胰岛素输注设备的操作的过程的另一个示例性实施方案的流程图；
图12是可显示给胰岛素输注设备的用户的另一个示例性确认屏幕的简化表示；
图13是示出用于控制胰岛素输注设备的操作的过程的另一个示例性实施方案的流程图；
图14是可显示给胰岛素输注设备的用户以用于选择目标葡萄糖设定点值的图形用户界面的简化表示；并且
图15是可显示给胰岛素输注设备的用户以用于输入目标葡萄糖设定点值的图形用户界面的简化表示。
具体实施方式
以下具体实施方式本质上仅是说明性的，并不旨在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胰岛素输注设备(或胰岛素泵)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/或输注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。
通常，流体输注设备包括马达或其他致动装置，该马达或其他致动装置用于线性地移位设置在流体输注设备内的流体贮存器的柱塞(或塞子)，以将一定剂量的流体(诸如胰岛素)输送到用户的身体。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，在闭环操作模式或自动操作模式中，可基于用户的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)葡萄糖设定点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和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。
许多当前可用的混合闭环胰岛素输送体系使用葡萄糖传感器反馈控制算法将用户的血糖调控至固定的“工厂设置”设定点，诸如120mg/dL。在120mg/dL处或其附近的固定设定点代表了绝大多数用户的良好目标葡萄糖，该目标葡萄糖使有效的长期血糖控制与安全性(关于低血糖)平衡。然而，许多用户可能期望更高或更低的设定点来满足他们的个人需要。这里公开了一种适应可配置的目标葡萄糖设定点的胰岛素输注系统，该胰岛素输注系统允许用户或医师选择最适合患者个体需要的葡萄糖目标水平。可调节的葡萄糖设定点可为可编程的以在不同时间移动到不同的水平，诸如在夜间较低的设定点以提供低空腹血糖，以及在用户可能由于餐时胰岛素需求的意外过高估计而处于较高的低血糖风险的那一天中更高的设定点。
此外，可利用某些方法追溯性地分析用户的数据(治疗相关数据、输注设备操作数据等)，并基于用户的独特生理和/或行为模式来确定最合适的设定点或基于时间的设定点曲线。可在治疗报告中将这些曲线提供给用户/医师以引导用户/医师选择一个或多个最合适的设定点值，或者在持续变化的基础上由胰岛素输注设备自动调节设定点值。
现在转到图1，输注系统100的一个示例性实施方案包括但不限于流体输注设备(或输液泵)102、感测装置104、命令控制装置(CCD)106和计算机108。输注系统100的部件可使用不同的平台、设计和配置来实现，并且图1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102和感测装置104被固定在用户(或患者)身体上的期望位置处，如图1所示。就这一点而言，输注设备102和感测装置104在图1中被固定到用户身体上的位置仅作为代表性的非限制性的示例提供。输注系统100的元件可类似于美国专利第8,674,288号中所述的那些。
在图1的例示实施方案中，输注设备102被设计成适于将流体、液体、凝胶或其他药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104通常表示输注系统100的被配置为感测、检测、测量或以其他方式量化用户状况的部件，并且可包括传感器、监视器等，以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104可包括对用户的生物状况诸如血糖水平等有反应的电子器件和酶，并且向输注设备102、CCD 106和/或计算机108提供指示血糖水平的数据。例如，输注设备102、CCD 106和/或计算机108可包括显示器，该显示器用于基于从感测装置104接收到的传感器数据来向用户呈现信息或数据，诸如，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。在其他实施方案中，输注设备102、CCD 106和/或计算机108可包括被配置为分析传感器数据并且操作输注设备102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102、感测装置104、CCD 106和/或计算机108中的一者或多者包括发射器、接收器和/或允许与输注系统100的其他部件通信的其他收发电子器件，使得感测装置104可将传感器数据或监视器数据传输到输注设备102、CCD 106和/或计算机108中的一者或多者。
仍然参考图1，在各种实施方案中，感测装置104可在远离输注设备102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身体中。在各种其他实施方案中，感测装置104可被并入输注设备102内。在其他实施方案中，感测装置104可与输注设备102分离且分开，并且可以是例如CCD 106的一部分。在此类实施方案中，感测装置104可被配置为接收生物样本、分析物等以测量用户的状况。
在一些实施方案中，CCD 106和/或计算机108可包括被配置为以受感测装置104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102的电子器件和其他部件。通过将控制功能包括在CCD 106和/或计算机108中，输注设备102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102可包括全部控制功能，并且可在没有CCD 106和/或计算机108的情况下操作。在各种实施方案中，CCD 106可以是便携式电子设备。另外，在各种实施方案中，输注设备102和/或感测装置104可被配置为将数据传输到CCD 106和/或计算机108，以通过CCD 106和/或计算机108显示或处理数据。
在一些实施方案中，CCD 106和/或计算机108可向用户提供便于用户随后使用输注设备102的信息。例如，CCD 106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 106可向输注设备102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104可被集成到CCD 106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104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设备102与感测装置104和/或CCD 106之间的有线或电缆连接的情况下，使用感测装置104和CCD 106确定用户的血液和/或体液中的葡萄糖水平。
在一些实施方案中，感测装置104和/或输注设备102被协作地配置为利用闭环系统将流体输送至用户。利用闭环系统的感测设备和/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，或美国专利申请公开2014/0066889。在此类实施方案中，感测装置104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102被配置为响应于由感测装置104感测到的状况而输送流体。继而，感测装置104继续感测或以其他方式量化用户的当前状况，由此允许输注设备102无限期地响应于感测装置104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104和/或输注设备102可被配置为仅在一天中的一部分时间利用闭环系统，例如仅当用户睡着或醒着时。
图2至图4示出了适于在输注系统中使用的流体输注设备200(或另选地，输液泵)的一个示例性实施方案，例如图1的输注系统100中的输注设备102。流体输注设备200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200可利用现有流体输注设备的任何数量的常规特征、部件、元件和特性，诸如，例如在美国专利No.6,485,465和No.7,621,893中描述的一些特征、部件、元件和/或特性。应当理解，图2至图4以简化的方式示出了输注设备200的一些方面；在实践中，输注设备200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2至图3所示，流体输注设备200的例示实施方案包括适于接纳包含流体的贮存器205的壳体202。壳体202中的开口220容纳用于贮存器205的配件223(或盖)，其中配件223被配置为与输液器225的管道221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221建立从贮存器205的内部到用户的流体连通。例示的流体输注设备200包括人机界面(HMI)230(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232、234。输注设备还包括显示元件226诸如液晶显示器(LCD)或另一合适的显示元件，其可用于向用户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；装置状态指示符等。
壳体202由基本上刚性的材料形成，该壳体具有适于允许除贮存器205之外的电子组件204、滑动构件(或滑动件)206、驱动系统208、传感器组件210和驱动系统封盖构件212设置在其中的中空内部空间214，其中壳体202的内容物被壳体封盖构件216包封。开口220、滑动件206和驱动系统208在轴向方向(由箭头218指示)上同轴对齐，由此驱动系统208便于使滑动件206在轴向方向218上线性位移，以从贮存器205(在贮存器205已插入开口220中之后)分配流体，其中传感器组件210被配置为响应于操作驱动系统208使滑块206位移而测量施加在传感器组件210上的轴向力(例如，与轴向方向218对齐的力)。在各种实施方案中，传感器组件210可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205到用户的身体的流体输送的流体路径中的阻塞；当贮存器205清空时；当滑动件206与贮存器205正确安置时；当已输送流体剂量时；当输注设备200受到冲击或振动时；当输注设备200需要维护时。
取决于实施方案，容纳流体的贮存器205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3至图4充分示出，贮存器205通常包括贮存器筒219，该贮存器筒容纳流体并且在贮存器205被插入输注设备200中时与滑动件206同心和/或同轴地(例如在轴向方向218上)对齐。接近开口220的贮存器205的端部可包括配件223或以其他方式与配件配合，该配件将贮存器205固定在壳体202中并且在贮存器205被插入壳体202中后防止贮存器205相对于壳体202在轴向方向218上位移。如上所述，配件223从(或穿过)壳体202的开口220延伸并且与管道221配合以建立经由管道221和输注器225从贮存器205的内部(例如，贮存器筒219)到用户的流体连通。接近滑动件206的贮存器205的相对端部包括柱塞217(或塞子)，其被定位成沿流体路径穿过管道221将流体从贮存器205的筒219内部推至用户。滑动件206被配置为与柱塞217机械地耦接或以其他方式接合，从而变成与柱塞217和/或贮存器205安置在一起。当操作驱动系统208以使滑动件206在轴向方向218上朝向壳体202中的开口220位移时，流体被迫使经由管道221流出贮存器205。
在图3至图4所示的实施方案中，驱动系统208包括马达组件207和驱动螺杆209。马达组件207包括耦接到驱动系统208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206在轴向方向218上的平移位移，并且由此在轴向方向218上接合和位移贮存器205的柱塞217。在一些实施方案中，马达组件207可也被供电以使滑动件206在相反的方向(例如，与方向218相反的方向)上平移以从贮存器205回缩和/或拆下以允许更换贮存器205。在示例性实施方案中，马达组件207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，虽然输液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205的纵向轴线偏移或以其他非同轴方式布置。
如图4充分示出，驱动螺杆209与滑动件206内部的螺纹402配合。当马达组件207被供电且被操作时，驱动螺杆209旋转，并且迫使滑动件206在轴向方向218上平移。在示例性实施方案中，输注设备200包括套筒211以防止滑动件206在驱动系统208的驱动螺杆209旋转时旋转。因此，驱动螺杆209的旋转使得滑动件206相对于驱动马达组件207延伸或回缩。当流体输注设备被组装且可操作时，滑动件206接触柱塞217以接合贮存器205并且控制来自输注设备200的流体的输送。在一个示例性实施方案中，滑动件206的肩部部分215接触或以其他方式接合柱塞217，以使柱塞217在轴向方向218上位移。在另选的实施方案中，滑动件206可包括能够与贮存器205的柱塞217上的内螺纹404可拆卸地接合的螺纹尖端213，如美国专利6,248,093和6,485,465中所详述。
如图3所示，电子组件204包括耦接到显示元件226的控制电子器件224，其中壳体202包括与显示元件226对齐的透明窗口部分228，以当电子组件204设置在壳体202的内部214内时允许用户查看显示元件226。控制电子器件224通常表示被配置为控制马达组件207和/或驱动系统208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5的上下文中更详细地描述。控制电子器件224还被适当地配置和设计成支持流体输注设备200的各种用户界面、输入/输出和显示特征。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，但是此类具体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224包括一个或多个可编程控制器，该一个或多个可编程控制器可被编程以控制输注设备200的操作。
马达组件207包括一个或多个电引线236，该一个或多个电引线适于电耦接到电子组件204以建立控制电子器件224和马达组件207之间的通信。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224的命令信号以调节从电源供应给马达的功率量，马达致动驱动系统208的驱动系部件以使滑动件206在轴向方向218上位移，迫使流体沿流体路径(包括管道221和输液器)流出贮存器205，从而将容纳在贮存器205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202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224可通常在间歇的基础上，以逐步的方式操作马达组件207和/或驱动系统208的马达；根据已编程的输送曲线向用户施用分开的精确剂量的流体。
参考图2至图4，如上所述，用户界面230包括形成在覆盖小键盘组件233的图形小键盘覆盖件231上的HMI元件诸如按钮232和方向键234，该小键盘组件包括对应于按钮232、方向键234或由图形小键盘覆盖件231指示的其他用户界面条目的特征。当组装时，小键盘组件233耦接到控制电子器件224，由此允许用户操纵HMI元件232、234与控制电子器件224交互并且控制输注设备200的操作，例如以施用胰岛素的推注、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224保持和/或向显示元件226提供关于可使用HMI元件232、234进行调节的程序参数、输送曲线、泵操作、警报、警告、状态等的信息。在各种实施方案中，HMI元件232、234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，显示元件226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232、234的特征和/或功能性可被集成到显示元件226中，并且可能不存在HMI 230。在一些实施方案中，电子组件204可还包括警报生成元件，该警报生成元件耦接到控制电子器件224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3至图4，根据一个或多个实施方案，传感器组件210包括背板结构250和加载元件260。加载元件260设置在封盖构件212与梁结构270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210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中更详细地描述。在示例性实施方案中，背板结构250被附连、粘附、安装或以其他方式机械地耦接到驱动系统208的底表面238，使得背板结构250位于驱动系统208的底表面238和壳体封盖构件216之间。驱动系统封盖构件212的轮廓被形成为适应并且匹配传感器组件210和驱动系统208的底部。驱动系统封盖构件212可附连到壳体202的内部，以防止传感器组件210在与驱动系统208所提供力的方向相反的方向(例如，与方向218相反的方向)上位移。因此，传感器组件210定位在马达组件207和封盖构件212之间并且由该封盖构件固定，这防止了传感器组件210在与表示轴向方向218的箭头方向相反的向下方向上位移，使得当操作驱动系统208和/或马达组件207以使滑动件206在与贮存器205中的流体压力相反的轴向方向218上位移时，传感器组件210受到反作用压缩力。在正常操作条件下，施加到传感器组件210的压缩力与贮存器205中的流体压力相关。如图所示，电引线240适于将传感器组件210的感测元件电耦接到电子组件204以建立与控制电子器件224的通信，其中控制电子器件224被配置为测量、接收或以其他方式获得来自传感器组件210的感测元件的电信号，该电信号指示由驱动系统208施加在轴向方向218上的力。
图5示出了适于与输注设备502(诸如，上述的输注设备102、200中的任一者)一起使用的输注系统500的示例性实施方案。输注系统500能够以自动的或自主的方式将患者的身体501内的生理状况控制或以其他方式调控到期望(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，受调控的状况由通信地耦接到输注设备502的感测装置504(例如，血糖感测装置504)感测、检测、测量或以其他方式量化。然而，应当注意，在另选的实施方案中，由输注系统500调节的状况可与感测装置504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504被实现为感测、检测、测量或以其他方式量化患者的葡萄糖水平的葡萄糖感测装置的情况下描述本主题，该葡萄糖水平正在由输注系统500在患者的身体501中进行调控。
在示例性实施方案中，感测装置504包括生成或以其他方式输出电信号(在本文中另选地称为测量信号)的一个或多个间质葡萄糖感测元件，该电信号具有与患者的身体501中的相对间质液葡萄糖水平相关、受其影响或以其他方式对其进行指示的信号特性。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患者的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530诸如手指针刺设备直接感测、检测、测量或以其他方式量化患者身体501中的血糖。就这一点而言，血糖仪530输出或以其他方式提供测量的血糖值，该血糖值可用作参考测量结果，用于校准感测装置504并且将指示患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504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。
在示例性实施方案中，输注系统500还包括一个或多个附加感测装置506、508，该附加感测装置被配置为感测、检测、测量或以其他方式量化指示患者身体501的状况的患者身体501的特性。就这一点而言，除了葡萄糖感测装置504之外，一个或多个辅助感测装置506可被穿戴、携带或以其他方式与患者的身体501相关联，以测量可影响患者的血糖水平或胰岛素敏感性的患者(或患者活动)的特性或状况。例如，心率感测装置506可被穿戴在患者的身体501上或以其他方式与患者的身体相关联，以感测、检测、测量或以其他方式量化患者的心率，继而可指示可能影响患者的身体501内的葡萄糖水平或胰岛素响应的运动(以及其强度)。在又一个实施方案中，可将另一个侵入、间质或皮下感测装置506插入到患者的身体501中，以获得可指示运动(以及其强度)的另一种生理状况的测量结果，诸如，例如乳酸传感器、酮传感器等。取决于实施方案，一个或多个辅助感测装置506可被实现为患者穿戴的独立部件，或者另选地，一个或多个辅助感测装置506可与输注设备502或葡萄糖感测装置504集成。
例示的输注系统500还包括加速度感测装置508(或加速度计)，该加速度感测装置可被穿戴在患者的身体501上或以其他方式与患者的身体相关联，以感测、检测、测量或以其他方式量化患者的身体501的加速度，继而可指示可能影响患者的胰岛素响应的身体501的运动或某种其他状况。虽然加速度感测装置508在图5中被示出为集成到输注设备502中，但在另选的实施方案中，加速度感测装置508可与患者的身体501上的另一个感测装置504、506集成，或者加速度感测装置508可被实现为由患者穿戴的单独的独立部件。
在例示的实施方案中，泵控制系统520通常表示输注设备502的电子器件和其他部件，该电子器件和其他部件根据期望的输注输送程序以受指示患者的身体501中的当前葡萄糖水平的感测葡萄糖值影响的方式控制流体输注设备502的操作。例如，为了支持闭环操作模式，泵控制系统520保持、接收或以其他方式获得目标或命令的葡萄糖值，并且自动生成或以其他方式确定用于操作致动装置诸如马达532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517位移并且将胰岛素输送至患者的身体501。在其他操作模式中，泵控制系统520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502可在泵控制系统520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/或下限、一个或多个胰岛素输送限值和/或一个或多个其他葡萄糖阈值。如更详细描述的，在一个或多个示例性实施方案中，泵控制系统520以考虑由进餐、运动或其他活动引起的患者的葡萄糖水平或胰岛素响应的可能变化的方式自动调整或适配用来生成用于操作马达532的命令的一个或多个参数或其他控制信息。
仍然参考图5，可从外部部件(例如，CCD 106和/或计算设备108)接收或者可由患者经由与输注设备502相关联的用户界面元素540输入由泵控制系统520利用的目标葡萄糖值和其他阈值葡萄糖值。在实践中，与输注设备502相关联的一个或多个用户界面元素540通常包括至少一个输入用户界面元素，诸如，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，一个或多个用户界面元素540包括用于向患者提供通知或其他信息的至少一个输出用户界面元素，诸如，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。应当注意，尽管图5将一个或多个用户界面元素540示出为与输注设备502分开，但在实践中，一个或多个用户界面元素540可与输注设备502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540与输注设备502集成，所述一个或多个用户界面元素540还与感测装置504集成。患者可根据需要操纵一个或多个用户界面元素540以操作输注设备502来输送校正推注、调节目标值和/或阈值、修改输送控制方案或操作模式等。
仍然参考图5，在例示的实施方案中，输注设备502包括耦接到马达532(例如，马达组件207)的马达控制模块512，该马达控制模块可操作以使柱塞517(例如柱塞217)在贮存器(例如，贮存器205)中位移并且向患者的身体501提供所需量的流体。就这一点而言，柱塞517的位移使得能够影响患者的生理状况的流体(诸如胰岛素)经由流体输送路径(例如，经由输液器225的管221)输送到患者的身体501。马达驱动器模块514耦接在能量源518和马达532之间。马达控制模块512耦接到马达驱动器模块514，并且马达控制模块512生成或以其他方式提供操作马达驱动器模块514的命令信号，以响应于从泵控制系统520接收到指示待输送流体的所需量的剂量指令而从能量源518向马达532提供电流(或功率)来使柱塞517位移。
在示例性实施方案中，能量源518被实现为容纳在输注设备502内(例如，在壳体202内)提供直流(DC)电的电池。就这一点而言，马达驱动器模块514通常表示被配置为将由能量源518提供的直流电转换成或以其他方式变换成施加到马达532的定子绕组的各相的交流电信号的电路、硬件和/或其他电部件的组合，这导致电流流过定子绕组，从而生成定子磁场并且使得马达532的转子旋转。马达控制模块512被配置为从泵控制系统520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517的命令平移位移，以及命令、以信号通知或以其他方式操作马达驱动器模块514以使马达532的转子旋转一定量，该旋转量产生柱塞517的命令平移位移。例如，马达控制模块512可确定产生柱塞517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520接收的命令剂量。基于与由转子感测装置516的输出指示的转子相对的定子的当前旋转位置(或取向)，马达控制模块512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532被实现为BLDC马达的实施方案中，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512操作马达驱动器模块514以将所确定的交流电信号(例如，命令信号)施加到马达532的定子绕组以向患者实现所需的流体输送。
当马达控制模块512正在操作马达驱动器模块514时，电流从能量源518流过马达532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512操作马达驱动器模块514和/或马达532以实现命令剂量之后，马达控制模块512停止操作马达驱动器模块514和/或马达532，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514和马达532进入空闲状态，在该空闲状态期间马达驱动器模块514有效地使马达532的定子绕组与能量源518断开连接或分离。换句话讲，当马达532空闲时，电流不会从能量源518流过马达532的定子绕组，因此马达532在空闲状态下不消耗来自能量源518的功率，由此改善效率。
取决于该实施方案，马达控制模块512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设备、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512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能够存储由马达控制模块512执行的编程指令的其他非暂态计算机可读介质。当由马达控制模块512读取并且执行时，计算机可执行编程指令使得马达控制模块512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，图5是输注设备502的简化表示且并非意图以任何方式限制本文所述的主题。就这一点而言，取决于实施方案，感测装置504的一些特征和/或功能可由泵控制系统520实施或以其他方式集成到泵控制系统中，反之亦然。类似地，在实践中，马达控制模块512的特征和/或功能可由泵控制系统520来实施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520的特征和/或功能可通过位于流体输注设备502中的控制电子器件224来实施，而在另选的实施方案中，泵控制系统520可由与输注设备502(诸如，例如，CCD 106或计算设备108)在物理上不同和/或分开的远程计算设备来实施。
图6示出了根据一个或多个实施方案适于用作图5中的泵控制系统520的泵控制系统600的示例性实施方案。例示的泵控制系统600包括但不限于泵控制模块602、通信接口604和数据存储元件(或存储器)606。泵控制模块602耦接到通信接口604和存储器606，并且泵控制模块602被适当地配置为支持本文所述的操作、任务和/或过程。在各种实施方案中，泵控制模块602还耦接到用于接收用户输入(例如，目标葡萄糖值或其他葡萄糖阈值)并且向患者提供通知、警报或其他治疗信息的一个或多个用户界面元素(例如，用户界面230、540)。
通信接口604通常表示泵控制系统600的耦接到泵控制模块602并且被配置为支持泵控制系统600与各种感测装置504、506、508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604可包括或以其他方式耦接到能够支持泵控制系统520、600与感测装置504、506、508之间的无线通信的一个或多个收发器模块。例如，通信接口604可用于从输注系统500中的每个感测装置504、506、508接收传感器测量值或其他测量数据。在其他实施方案中，通信接口604可被配置为支持去往/来自感测装置504、506、508的有线通信。在各种实施方案中，通信接口604可还支持与输注系统中的另一电子设备(例如，CCD106和/或计算机108)的通信(例如，以将传感器测量值上载到服务器或其他计算设备，从服务器或其他计算设备接收控制信息等)。
泵控制模块602通常表示泵控制系统600的耦接到通信接口604并且被配置为基于从感测装置504、506、508接收到的测量数据来确定用于操作马达532以将流体输送到身体501的剂量命令并且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602实施或以其他方式执行命令生成应用程序610，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患者身体501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502的马达532的剂量命令。例如，在闭环操作模式下，命令生成应用程序610可至少部分地基于最近从感测装置504接收的当前葡萄糖测量值来确定用于操作马达532以将胰岛素输送到患者的身体501的剂量命令，以将患者的血糖水平调控到目标参考葡萄糖值。另外，命令生成应用程序610可生成用于由患者经由用户界面元素手动启动或以其他方式指导的推注的剂量命令。
在示例性实施方案中，泵控制模块602还实现或以其他方式执行个性化应用程序608，该个性化应用程序被协作地配置为与命令生成应用程序610交互以支持调整剂量命令或控制信息，该剂量命令或控制信息指示以个性化的、患者专用的方式生成剂量命令的方式。就这一点而言，在一些实施方案中，基于当前或最近测量数据和相对于与患者相关联的历史数据的当前操作背景之间的相关性，个性化应用程序608可以在确定剂量命令时调整或以其他方式修改由命令生成应用程序610利用的一个或多个参数的值，例如，通过修改由命令生成应用程序610引用的寄存器或存储器606中的位置处的参数值。在其他实施方案中，个性化应用程序608可以预测患者可能参与的进餐或其他事件或活动，并且输出或以其他方式提供预测的患者行为的指示以供患者确认或修改，该指示继而可以被利用来调整生成剂量命令的方式，以便以按照个性化的方式考虑患者行为的方式调控葡萄糖。
仍然参考图6，取决于实施方案，泵控制模块602可被设计为执行本文所述的功能的至少一个通用处理器设备、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设备、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602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602包括或以其他方式访问数据存储元件或存储器606，该数据存储元件或存储器可使用能够存储由泵控制模块602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在由泵控制模块602读取和执行时，使得泵控制模块602实施或以其他方式生成应用程序608、610并且执行本文所述的任务、操作、功能和过程。
应当理解，出于说明目的，图6是泵控制系统600的简化表示且并非意图以任何方式限制本文所述的主题。例如，在一些实施方案中，马达控制模块512的特征和/或功能可由泵控制系统600和/或泵控制模块602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610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502的实施方案中可不存在单独的马达控制模块512。
图7示出了示例性闭环控制系统700，该闭环控制系统可由泵控制系统520、600来实施以提供自主地将患者的身体内的状况调控为参考(或目标)值的闭环操作模式。就这一点而言，控制系统700可用于调控在自动的基础胰岛素输送操作期间胰岛素向患者的输送。应当理解，出于说明目的，图7是控制系统700的简化表示且并非意图以任何方式限制本文所述的主题。
在示例性实施方案中，控制系统700在输入702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，目标葡萄糖值可由输注设备502存储或以其他方式保持(例如，在存储器606中)，但在一些另选的实施方案中，可从外部部件(例如，CCD 106和/或计算机108)接收该目标值。在一个或多个实施方案中，可基于一个或多个患者专用的控制参数在进入闭环操作模之前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700还在输入704处从感测装置504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700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和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532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，并且由此将测量值调节到期望值。将PID控制参数应用于输入702处的目标葡萄糖水平与输入704处的测量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730处提供的剂量(或输送)命令。基于该输送命令，马达控制模块512操作马达532以将胰岛素输送到患者的身体以影响患者的葡萄糖水平，并且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。
例示的控制系统700包括或以其他方式实施求和块706，该求和块被配置为确定在输入702处获得的目标值与从输入704处的感测装置504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706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者。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720。积分项路径包括对差值进行积分的积分块708以及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722。微分项路径包括确定差值的微分的微分块710以及将差值的微分乘以微分增益系数KD以获得微分项的增益块724。然后将比例项、积分项和微分项相加或以其他方式组合以在输出730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具体实施细节。
在一个或多个示例性实施方案中，PID增益系数是患者专用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，先前剂型的量和/或定时、历史校正推注信息等)、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)等被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节PID增益系数以说明输注设备502所经历和/或表现的各种操作条件。PID增益系数可由泵控制模块602可访问的存储器606保持。就这一点而言，存储器606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702处由求和块706访问或以其他方式耦接到该求和块，类似地，由比例增益块720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722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724访问的第四参数寄存器可存储微分增益系数。
在一个或多个示例性实施方案中，以个性化方式自动调整或适配闭环控制系统700的一个或多个参数，以考虑由于进餐、运动或其他事件或活动引起的患者血糖水平或胰岛素敏感性的可能变化。例如，在一个或多个实施方案中，可以在预测的进餐事件之前降低目标葡萄糖值以实现胰岛素输注速率的增加，以便有效地预先推注餐食，并由此减少餐后高血糖症的可能性。附加地或另选地，可调整与闭环控制系统700的一条或多条路径相关联的时间常数或增益系数，以调谐对测量葡萄糖值和目标葡萄糖值之间的偏差的响应性。例如，基于正在食用的餐食的特定类型或食用餐食的一天中的特定时间，可以调整与微分块710或微分项路径相关联的时间常数以便基于患者对特定餐食类型的历史血糖响应，响应于患者的葡萄糖水平的增加而使闭环控制或多或少地具有侵略性。
图8示出了患者监测系统800的示例性实施方案。患者监测系统800包括通信地耦接到感测元件804的医疗设备802，该感测元件插入患者的身体中或由患者以其他方式佩戴以获得指示患者的身体中生理状况的测量数据，诸如感测的葡萄糖水平。医疗设备802经由通信网络810通信地耦接到客户端设备806，其中客户端设备806经由另一个通信网络812通信地耦接到远程设备814。就这一点而言，客户端设备806可以用作用于将来自医疗设备802的测量数据上载或以其他方式提供给远程设备814的媒介物。应当理解，出于说明的目的，图8示出了患者监测系统800的简化表示且并非意图以任何方式限制本文所述的主题。
在示例性实施方案中，客户端设备806被实现为移动电话、智能电话、平板计算机或其他类似的移动电子设备；然而，在其他实施方案中，客户端设备806可以被实现为能够经由网络810与医疗设备802通信的任何种类的电子设备，诸如膝上型或笔记本计算机、台式计算机等。在示例性实施方案中，网络810被实现为蓝牙网络、ZigBee网络、或另一个合适的个人局域网。也就是说，在其他实施方案中，网络810可以被实现为无线自组织网络、无线局域网(WLAN)或局域网(LAN)。客户端设备806包括显示设备(诸如监视器、屏幕或另一种常规电子显示器)或耦接到该显示设备，该显示设备能够以图形方式呈现与患者的生理状况有关的数据和/或信息。客户端设备806还包括用户输入设备(诸如键盘、鼠标、触摸屏等)或者以其他方式与该用户输入设备相关联，该用户输入设备能够从客户端设备806的用户接收输入数据和/或其他信息。
在示例性实施方案中，用户(诸如患者、患者的医生或另一个医疗保健提供者等)操纵客户端设备806以执行支持经由网络810与医疗设备802通信的客户端应用程序808。就这一点而言，客户端应用程序808支持在网络810上与医疗设备802建立通信会话，以及经由通信会话从医疗设备802接收数据和/或信息。医疗设备802可以类似地执行或以其他方式实现支持与客户端应用程序808建立通信会话的对应应用程序或进程。客户端应用程序808通常表示由客户端设备806生成或以其他方式实现以支持本文描述的过程的软件模块或另一个特征。因此，客户端设备806通常包括处理系统和能够存储供处理系统执行的编程指令的数据存储元件(或存储器)，该编程指令在被读取和执行时，致使处理系统创建、生成或以其他方式促进客户端应用程序808并且执行或以其他方式支持本文描述的过程、任务、操作和/或功能。取决于实施方案，处理系统可使用任何合适的处理系统和/或设备实现，诸如，例如一个或多个处理器设备、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的操作的处理核和/或其他硬件计算资源。类似地，数据存储元件或存储器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，或任何其他合适的非暂态短期或长期数据存储器或其他计算机可读介质，和/或它们的任何合适的组合。
在一个或多个实施方案中，客户端设备806和医疗设备802通过网络810建立彼此的关联(或配对)以支持随后经由网络810在医疗设备802与客户端设备806之间建立点对点或对等通信会话。例如，根据一个实施方案，网络810被实现为蓝牙网络，其中医疗设备802和客户端设备806通过执行发现过程或其他合适的配对过程彼此配对(例如，通过获得和存储彼此的网络标识信息)。在发现过程期间获得的配对信息允许医疗设备802或客户端设备806中的任一个经由网络810发起安全通信会话的建立。
在一个或多个示例性实施方案中，客户端应用程序808还被配置为在第二网络812上存储或以其他方式保持远程设备814的地址和/或其他标识信息。就这一点而言，第二网络812可以在物理上和/或逻辑上不同于网络810，诸如，例如因特网、蜂窝网络、广域网(WAN)等。远程设备814通常表示被配置为接收和分析或以其他方式监测测量数据、事件日志数据、以及为与医疗设备802相关联的患者获得的可能其他信息的服务器或其他计算设备。在示例性实施方案中，远程设备814耦接到数据库816，该数据库被配置为存储或以其他方式保持与个体患者相关联的数据。在实践中，远程设备814可以驻留在物理上与医疗设备802和客户端设备806不同和/或分开的位置处，诸如，例如位于由医疗设备802的制造商拥有并且/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814在本文中可任选地称为服务器。
仍然参考图8，感测元件804通常表示被配置为生成、产生或以其他方式输出一个或多个电信号的患者监测系统800的部件，该电信号指示由感测元件804感测、测量或以其他方式量化的生理状况。就这一点而言，患者的生理状况影响由感测元件804输出的电信号的特性，使得输出信号的特性对应于感测元件804对其敏感的生理状况或以其他方式与该生理状况相关。在示例性实施方案中，感测元件804被实现为插入患者身体上的一位置处的间质葡萄糖感测元件，该间质葡萄糖感测元件生成具有与其相关联的电流(或电压)的输出电信号，该电流(或电压)与间质液葡萄糖水平相关，该间质液葡萄糖水平由感测元件804在患者的身体中感测或以其他方式测得。
医疗设备802通常表示患者监测系统800的部件，该部件可通信地耦接到感测元件804的输出以从感测元件804接收或以其他方式获得测量数据样本(例如，测量的葡萄糖和特性阻抗值)，存储或以其他方式保持测量数据样本，并且经由客户端设备806将测量数据上载或以其他方式传输到远程设备814或服务器。在一个或多个实施方案中，医疗设备802被实现为输注设备102、200、502，其被配置为将诸如胰岛素的流体输送到患者的身体。也就是说，在其他实施方案中，医疗设备802可以是与输注设备(例如，感测装置104、504)分开且独立的独立感测或监测设备。应当指出的是，尽管图8将医疗设备802和感测元件804示出为单独部件，但在实践中，医疗设备802和感测元件804可以集成或以其他方式组合以提供可由患者佩戴的整体设备。
在示例性实施方案中，医疗设备802包括控制模块822、数据存储元件824(或存储器)和通信接口826。控制模块822通常表示医疗设备802的硬件、电路、逻辑、固件和/或一个或多个其他部件，其耦接到感测元件804以接收感测元件804所输出的电信号并执行或以其他方式支持本文所述的各种附加任务、操作、功能和/或过程。取决于实施方案，控制模块822可使用被设计为执行本文所述功能的通用处理器设备、微处理器设备、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。在一些实施方案中，控制模块822包括模数转换器(ADC)或另一类似采样构造，该模数转换器(ADC)或类似采样构造将对从感测元件804接收的输出电信号进行采样或以其他方式将其转换成对应的数字测量数据值。在其他实施方案中，感测元件804可结合ADC并输出数字测量值。
通信接口826通常表示医疗设备802的硬件、电路、逻辑、固件和/或其他部件，其耦接到控制模块822以用于从/向医疗设备802向/从客户端设备806输出数据和/或信息。例如，通信接口826可以包括或以其他方式耦接到能够支持医疗设备802与客户端设备806之间的无线通信的一个或多个收发器模块。在示例性实施方案中，通信接口826被实现为蓝牙收发器或适配器，其被配置为支持蓝牙低功耗(BLE)通信。
在示例性实施方案中，远程设备814从客户端设备806接收使用感测元件804获得的与特定患者相关联的测量数据值(例如，传感器葡萄糖测量结果、加速度测量结果等)，并且远程设备814将历史测量数据存储或以其他方式保持在与患者相关联的数据库816中(例如，使用一个或多个唯一患者标识符)。附加地，远程设备814还可以从客户端设备806或经由该客户端设备接收可由患者输入或以其他方式(例如，经由客户端应用程序808)提供的进餐数据或其他事件日志数据，并且在数据库816中存储或以其他方式保持与患者相关联的历史进餐数据和其他历史事件或活动数据。就这一点而言，进餐数据包括例如与特定进餐事件相关联的时间或时间戳、进餐类型或指示进餐的成分或营养特征的其他信息、以及与进餐相关联的大小的指示。在示例性实施方案中，远程设备814还接收历史流体输送数据，该历史流体输送数据对应于由输注设备102、200、502输送给患者的流体的基础或推注剂量。例如，客户端应用程序808可以与输注设备102、200、502通信以从输注设备102、200、502获得胰岛素输送剂量和对应时间戳，并且然后将胰岛素输送数据上载到远程设备814以用于与特定患者相关联的存储。远程设备814还可以从客户端设备806和/或客户端应用程序808接收与设备802、806相关联的地理定位数据和可能的其他背景数据，并且存储或以其他方式保持与特定患者相关联的历史操作背景数据。就这一点而言，设备802、806中的一个或多个可以包括全球定位系统(GPS)接收器、或能够实时输出或以其他方式提供表征相应设备802、806的地理位置的数据的类似模块、部件或电路。
可以由远程设备814、客户端设备806和/或医疗设备802中的一者或多者分析历史患者数据以改变或调整输注设备102、200、502的操作，以便以个性化方式影响流体输送。例如，可以分析患者的历史进餐数据和对应的测量数据或其他背景数据，以预测患者可能食用下一餐的未来时间、特定时间段内的未来进餐事件的可能性、与未来进餐相关联的碳水化合物的可能大小或数量、未来进餐的可能类型或营养成分等。此外，可以分析患者在历史进餐事件之后的餐后时段的历史测量数据，以建模或以其他方式表征患者对当前背景(例如，一天中的时间、一周中的一天、地理定位等)的进餐的预测大小和类型的血糖响应。控制或调控胰岛素输送的输注设备102、200、502的一个或多个方面然后可以被修改或调整，以主动地考虑患者的可能进餐活动和血糖响应。
在一个或多个示例性实施方案中，远程设备814利用机器学习来确定历史传感器葡萄糖测量数据、历史输送数据、历史辅助测量数据(例如，历史加速度测量数据、历史心率测量数据等)、历史事件日志数据、历史地理定位数据和其他历史或背景数据的哪种组合与特定患者的特定事件、活动或度量的发生相关或预测该发生，并且然后基于该输入变量集合来确定用于计算感兴趣参数值的对应方程、函数或模型。因此，该模型能够表征当前(或最近)传感器葡萄糖测量数据、辅助测量数据、输送数据、地理位置、患者行为或活动等中的一个或多个的特定组合，或将该特定组合映射到表示特定事件或活动的当前概率或可能性的值或感兴趣参数的当前值。应当指出的是，由于每个患者的生理响应可能与群体中的其他人不同，因此预测或关联于特定患者的输入变量的子集可能与其他患者不同。此外，基于特定输入变量与该特定患者的历史数据之间的不同相关性，针对该预测子集的相应变量应用的相对权重还可以与可能具有共同预测子集的其他患者的不同。应当指出的是，远程设备814可利用任何数量的不同机器学习技术来确定哪些输入变量预测当前感兴趣的患者，诸如，例如人工神经网络、遗传编程、支持向量机、贝叶斯网络、概率机器学习模型、或其他贝叶斯技术、模糊逻辑、启发式派生的组合等。
胰岛素输注设备可结合或利用美国专利9,526,834和国际(PCT)专利公布WO2014/035570中所述类型的控制算法、处理方案和操作方法(或其经适当修改、更新或定制的版本)。
如上所述，胰岛素输注设备的控制算法采用具有胰岛素反馈的PID控制器(PID-IFB)来提供基础胰岛素命令以调控用户的血糖水平。与利用固定(而不是可变的或可选的)目标葡萄糖设定点值的现有系统相比，此处呈现的示例性实施方案为胰岛素输注设备的用户提供可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点。在某些实施方案中，胰岛素输注设备支持多个可选的葡萄糖设定点，诸如100mg/dL、120mg/dL、125mg/dL等，并且可选择的值中的一个可被指定为默认值。自动基础胰岛素受胰岛素输送速率上限UMAX的约束。也可支持用户可设定的临时目标(例如，150mg/dL)。
胰岛素输注设备的自动基础胰岛素控制特征被设计成在两餐之间的空腹期间和夜间将用户的血糖水平驱动至当前目标葡萄糖设定点值(诸如120mg/dL)。该葡萄糖水平足够低以避免糖尿病的长期并发症，但是足够高以提供抗低血糖的缓冲剂。自动基础控制的关键要素是：
(1)PID-IFB算法，其基于传感器葡萄糖读数与目标值的距离、传感器葡萄糖远离目标值的距离以及传感器葡萄糖值的变化速率，每五分钟向上或向下调节有效基础率。该算法还补偿最近输送的胰岛素以防止胰岛素堆积，尤其是在输送推注后；和
(2)胰岛素限制(UMAX)，其对PID-IFB算法规定了自动基础上限。基于每个患者的空腹血糖的估计值、其空腹时的血浆胰岛素水平，以及其总胰岛素日剂量，对每个患者调整UMAX值。
上述类型的胰岛素输注设备可被适当地配置和操作以支持胰岛素输注设备的用户的可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点(或基于时间的设定点曲线)。设定点或设定点曲线用于调控在胰岛素输注设备的闭环操作模式期间胰岛素向用户的输送。更具体地，设定点或设定点曲线用于在闭环操作模式期间自动控制基础胰岛素向用户的输送。根据基本具体实施，胰岛素输注设备提供可由用户选择和保存的不同可选目标葡萄糖设定点值。另选地(或除此之外)，胰岛素输注设备允许用户输入并保存期望的目标葡萄糖设定点值。在实践中，用户输入的设定点值可能需要落在某个指定的值范围内，由护理人员或其他支持人员双重检查，和/或满足其他标准(例如，安全要求)，然后才能在闭环操作模式期间使用。
根据增强的实施方案，胰岛素输注设备生成或以其他方式获得患者专用的目标葡萄糖设定点曲线，该曲线基于与胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据。在查看和分析从胰岛素输注设备、患者监测设备、由患者拥有或操作的移动设备等收集的历史数据之后，可由胰岛素输注设备或由远程系统或设备(例如，基于云的计算系统)生成曲线。设定点曲线定义当前目标葡萄糖设定点值在指定时间段(诸如24小时的时间段)内的值。根据另一个增强的实施方案，胰岛素输注设备生成或以其他方式获得患者的临床优选或推荐的目标葡萄糖设定点值，其中优选/推荐的设定点值是根据与胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据计算的。在查看和分析从胰岛素输注设备、患者监测设备、由患者拥有或操作的移动设备等收集的历史数据之后，可由胰岛素输注设备或远程系统或设备(例如，基于云的计算系统)计算优选/推荐的设定点值。
图9是示出用于控制胰岛素输注设备的操作的过程900的示例性实施方案的流程图。胰岛素输注设备可根据上文参考图1至图8所述的示例性实施方案进行配置。胰岛素输注设备为设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点(任务902)，并且收集与胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据(任务904)。在胰岛素输注设备的操作期间，过程900收集输注设备的用户的治疗相关数据。治疗相关数据包括与输注设备的状态和/或用户的状态相关的数据。例如，治疗相关数据可包括但不限于：与测量的用户葡萄糖水平相关联的传感器葡萄糖数据；与所识别的由用户食用的餐食相关联的进餐数据；胰岛素输送数据，包括输送给用户的基础胰岛素和胰岛素推注量，以及他们的相关时间数据(时间/日期戳)；已公布的进餐时间数据或信息；已公布的餐食的碳水化合物摄入量估计值；与设备在手动胰岛素输送模式下的操作相关联的胰岛素敏感性因子(ISF)；碳水化合物比率(CR)值；以及用户输入的血糖仪测量结果。此处描述的方法还可考虑附加数据和上下文信息，包括但不限于：与用户活动模式相关的数据(一天中的时间、活动数据(诸如睡眠周期和采取的步数)、位置数据(诸如GPS信息)、心率数据；用户拍摄的照片和/或视频；日历数据；等等。
可将历史数据收集并存储在驻留在胰岛素输注设备处的存储器中。所收集的数据中的至少一些数据用于计算用户的基于时间的目标葡萄糖设定点曲线(任务906)。在某些实施方案中，胰岛素输注设备计算、生成和保存曲线。在另选的实施方案中，远程系统或设备计算并生成曲线。例如，胰岛素输注设备可将收集的历史数据传送至远程计算设备，该远程计算设备生成曲线并将曲线发送回胰岛素输注设备。因此，胰岛素输注设备通过在内部产生目标葡萄糖设定点曲线，或通过从另一个系统或设备接收它来获得目标葡萄糖设定点曲线(任务906)。
对于这里所述的实施方案，目标葡萄糖设定点曲线对应于24小时的时间段，可针对该时间段为用户定义不同的可能目标葡萄糖设定点值。曲线可被“划分”成任意数量的时间片段，诸如小时片段、10分钟片段、5分钟片段等。这允许胰岛素输注设备在闭环操作模式期间根据需要经常调整当前目标葡萄糖设定点值。
该示例假定在胰岛素输注设备处获得推荐的设定点曲线。过程900的例示的实施方案通过显示或以其他方式呈现与所获得的目标葡萄糖设定点曲线相关的信息来继续(任务908)。就这一点而言，胰岛素输注设备的显示元件可用于生成适当格式化的确认屏幕以供用户查看。例如，图10是可显示给胰岛素输注设备的用户的确认屏幕1000的简化表示。所显示的信息包括24小时的时间段内不同设定点值的曲线图1002。另选地或除此之外，所显示的信息可包括关于曲线的更多细节、与时间段一致的其他治疗建议、应由使用可变设定点值产生的预期血糖结果等。如图10所示，确认屏幕1000包括交互式图形用户界面(GUI)元素1004(其被设计为“接受”按钮)。用户激活GUI元素1004以生成指示用户接受所计算的目标葡萄糖设定点曲线的确认输入。
再次参考图9，该示例假定用户激活GUI元素1004或以其他方式传达对所计算的目标葡萄糖设定点曲线的接受。因此，过程900接收所生成的确认输入(任务910)并将该曲线保存或标记为被用户接受。在接收到确认输入之后，胰岛素输注设备进入包括基础胰岛素输送的自动化控制的闭环操作模式(任务912)。在该闭环操作模式期间，胰岛素输注设备随时间推移自动调节当前目标葡萄糖设定点值(任务914)。根据所接受的目标葡萄糖设定点曲线来调节当前设定点值。此外，基于当前目标葡萄糖设定点值和影响胰岛素输送控制算法的输出的其他因素和参数，胰岛素输注设备自动控制基础胰岛素从流体贮存器的输送(任务916)。
图11是示出用于控制胰岛素输注设备的操作的过程1100的另一个示例性实施方案的流程图。胰岛素输注设备可根据上文参考图1至图8所述的示例性实施方案进行配置。胰岛素输注设备为设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点(任务1102)，并且收集与胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据(任务1104)——参见上文对过程900的等效任务902和902的描述。
可将历史数据收集并存储在驻留在胰岛素输注设备处的存储器中。分析并考虑收集的数据中的至少一些数据以确定用户的临床优选(或推荐)的目标葡萄糖设定点值(任务1106)。在某些实施方案中，胰岛素输注设备查看和分析历史数据以获得优选/推荐的设定点值。在另选的实施方案中，远程系统或设备执行分析以获得优选/推荐的设定点值。例如，胰岛素输注设备可将收集的历史数据传送至基于云的系统，该系统确定优选/推荐的设定点值，并将所确定的设定点值发送回胰岛素输注设备。因此，胰岛素输注设备通过在内部产生或通过从另一个系统或设备接收它来获得优选/推荐的目标葡萄糖设定点值(任务1106)。
该实施例假定在胰岛素输注设备处获得有效的推荐设定点值。过程1100的例示的实施方案通过显示或以其他方式呈现与所获得的目标葡萄糖设定点值相关的信息来继续(任务1108)。就这一点而言，胰岛素输注设备的显示元件可用于生成适当格式化的确认屏幕以供用户查看。例如，图12是可显示给胰岛素输注设备的用户的确认屏幕1200的简化表示。所显示的信息包括推荐的目标葡萄糖值1202。另选地或除此之外，所显示的信息可包括关于推荐的设定点值、其他治疗建议、应由使用推荐的设定点值产生的预期血糖结果等的更多细节。此外，过程1100的变型可生成多于一个优选/推荐的设定点值，显示所有设定点值，并且给用户选择一个(或选择待用于不同时间段的不同设定点值)的机会。如图12所示，确认屏幕1200包括交互式GUI元素1204(其被设计为“接受”按钮)。用户激活GUI元素1204以生成指示用户接受所计算的目标葡萄糖设定点曲线的确认输入。
再次参考图11，该示例假定用户激活GUI元素1204或以其他方式传达对优选的目标葡萄糖设定点值的接受。因此，过程1100接收所生成的确认输入(任务1110)，并将优选的设定点值存储或标记为被用户接受(任务1112)。在接收到确认输入之后，胰岛素输注设备进入包括基础胰岛素输送的自动化控制的闭环操作模式(任务1114)。在这个闭环操作模式期间，基于优选的目标葡萄糖设定点值和影响胰岛素输送控制算法的输出的其他因素和参数，胰岛素输注设备自动控制基础胰岛素从流体贮存器的输送(任务1116)。
图13是示出用于控制胰岛素输注设备的操作的过程1300的又一个示例性实施方案的流程图。胰岛素输注设备可根据上文参考图1至图8所述的示例性实施方案进行配置。胰岛素输注设备为设备的用户保持可配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点，该设定点可由用户选择或输入。就这一点而言，此处描述的示例性实施方案生成并显示用于由用户查看的适当格式化的设置屏幕(任务1302)。设置屏幕可包括或可引出适于选择或输入目标葡萄糖设定点值的被适当生成且格式化的GUI元素(任务1304)。例如，图14为GUI 1400的简化表示，该GUI可被显示给胰岛素输注设备的用户以用于选择目标葡萄糖设定点值，并且图15为GUI 1500的简化表示，该GUI可被显示给用户以用于输入目标葡萄糖设定点值。
GUI 1400包括GUI元素1402，该GUI元素允许用户查看由胰岛素输注设备支持的多个可选择设定点值(例如，90mg/dL、100mg/dL、110mg/dL、120mg/dL和130mg/dL)。在实践中，可呈现任意数量的可选值，根据需要具有固定或可变增量。GUI元素1402可被实现为下拉列表、列表框、可滚动菜单等，其中在用户选择之前可方便地显示可用设定点值中的一些或全部可用设定点值。图14示出了下拉列表中的设定点值，值110mg/dL作为当前所选择的项。如图14所示，GUI 1400包括交互式GUI元素1404(其被设计为“保存”按钮)。用户激活GUI元素1404以接受并保存当前所选择的目标葡萄糖设定点值。
GUI 1500包括GUI元素1502(文本输入字段)，该GUI元素允许用户输入目标葡萄糖值以供胰岛素输注设备考虑。图15示出了已经填充了用户输入的值110mg/dL的GUI元素1502。如图15所示，GUI 1500包括交互式GUI元素1504(其被设计为“保存”按钮)。用户激活GUI元素1504以接受并保存当前所选择的目标葡萄糖设定点值。如上所述，过程1300可实施保障措施以确保每个用户输入的设定点值对于用户是有效且现实的。例如，过程1300可利用最小设定点值和/或最大设定点值，该值可根据经验确定或适于特定用户。
再次参考图13，过程1300获得并存储所选择或输入的目标葡萄糖设定点值(任务1306)，并且基于所选择或输入的设定点值，以适当的方式调节胰岛素输送控制算法(任务1308)。在接收到所选择/输入的设定点值之后，胰岛素输注设备进入包括基础胰岛素输送的自动化控制的闭环操作模式(任务1310)。在这个闭环操作模式期间，胰岛素输注设备根据胰岛素输送控制算法并基于所选择/输入的目标葡萄糖设定点值自动控制基础胰岛素从流体贮存器的输送(任务1312)。
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。相反，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，在不脱离权利要求书限定的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (15)

1.一种胰岛素输注设备，包括：
驱动系统；
至少一个处理器设备，所述至少一个处理器设备调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素；
用户界面，所述用户界面包括至少一个人机界面元件；
显示元件；和
与所述至少一个处理器设备相关联的至少一个存储器元件，所述至少一个存储器元件存储能够配置为由所述至少一个处理器设备执行以执行控制所述胰岛素输注设备的操作的方法的处理器可执行指令，所述方法包括：
为所述胰岛素输注设备的用户保持能够配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；
获得所述胰岛素输注设备的所述用户的目标葡萄糖设定点曲线，所述目标葡萄糖设定点曲线由与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据生成；和
根据所获得的目标葡萄糖设定点曲线，在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间随时间推移自动调节当前目标葡萄糖设定点值。
2.根据权利要求1所述的胰岛素输注设备，其中所述历史数据包括与测量的所述用户的葡萄糖水平相关联的葡萄糖数据、与输送至所述用户的胰岛素的量相关联的胰岛素输送数据、以及与识别的由所述用户食用的餐食相关联的进餐数据。
3.根据权利要求1或2所述的胰岛素输注设备，其中所获得的目标葡萄糖设定点曲线对应于24小时的时间段。
4.根据权利要求1、2或3所述的胰岛素输注设备，其中获得步骤包括：根据所述历史数据计算所述目标葡萄糖设定点曲线或者从远程系统或设备接收所述目标葡萄糖设定点曲线。
5.根据前述权利要求中任一项所述的胰岛素输注设备，其中所述至少一个处理器设备被进一步配置为执行以下步骤：
在所述显示元件上显示与所获得的目标葡萄糖设定点曲线相关的信息；和
从所述用户界面接收指示用户接受所获得的目标葡萄糖设定点曲线的确认输入；
其中在接收到所述确认输入之后执行自动调节所述当前目标葡萄糖设定点值的步骤。
6.根据前述权利要求中任一项所述的胰岛素输注设备，其中所述至少一个处理器设备被进一步配置为执行以下步骤：
基于所述当前目标葡萄糖设定点值，自动控制基础胰岛素从所述流体贮存器的输送。
7.一种操作胰岛素输注设备的方法，所述胰岛素输注设备包括驱动系统、调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素的至少一个处理器设备、包括至少一个人机界面元件的用户界面、以及显示元件，所述方法包括：
为所述胰岛素输注设备的用户保持能够配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；
收集与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据；
根据所述历史数据计算所述胰岛素输注设备的所述用户的目标葡萄糖设定点曲线；和
根据所计算的目标葡萄糖设定点曲线，在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间随时间推移自动调节当前目标葡萄糖设定点值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述历史数据包括与测量的所述用户的葡萄糖水平相关联的葡萄糖数据、与输送至所述用户的胰岛素的量相关联的胰岛素输送数据、以及与识别的由所述用户食用的餐食相关联的进餐数据，并且/或者其中所计算的目标葡萄糖设定点曲线对应于24小时的时间段。
9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括以下步骤：
在所述显示元件上显示与所计算的目标葡萄糖设定点曲线相关的信息；和
从所述用户界面接收指示用户接受所计算的目标葡萄糖设定点曲线的确认输入；
其中在接收到所述确认输入之后执行自动调节所述当前目标葡萄糖设定点值的所述步骤，并且/或者其中所述方法还包括：
基于所述当前目标葡萄糖设定点值，自动控制基础胰岛素从所述流体贮存器的输送。
10.一种胰岛素输注设备，包括：
驱动系统；
至少一个处理器设备，所述至少一个处理器设备调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素；
用户界面，所述用户界面包括至少一个人机界面元件；
显示元件；和
与所述至少一个处理器设备相关联的至少一个存储器元件，所述至少一个存储器元件存储能够配置为由所述至少一个处理器设备执行以执行控制所述胰岛素输注设备的操作的方法的处理器可执行指令，所述方法包括：
为所述胰岛素输注设备的用户保持能够配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；
获得所述胰岛素输注设备的所述用户的临床优选的目标葡萄糖设定点值，所述临床优选的目标葡萄糖设定点值根据与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据确定；和
存储所获得的临床优选的目标葡萄糖设定点值以供在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间使用。
11.根据权利要求10所述的胰岛素输注设备，其中所述历史数据包括与测量的所述用户的葡萄糖水平相关联的葡萄糖数据、与输送至所述用户的胰岛素的量相关联的胰岛素输送数据、以及与识别的由所述用户食用的餐食相关联的进餐数据。
12.根据权利要求10或11所述的胰岛素输注设备，其中所述获得步骤包括：从远程系统或设备接收所述临床优选的目标葡萄糖设定点值。
13.根据权利要求10、11或12所述的胰岛素输注设备，其中所述至少一个处理器设备被进一步配置为执行以下步骤：
在所述显示元件上显示与所获得的临床优选的目标葡萄糖设定点值相关的信息；和
从所述用户界面接收指示用户接受所获得的临床优选的目标葡萄糖设定点值的确认输入；
其中在接收到所述确认输入之后执行存储所获得的临床优选的目标葡萄糖设定点值的步骤，并且/或者其中所述至少一个处理器设备被进一步配置为执行以下步骤：
基于所述临床优选的目标葡萄糖设定点值，自动控制基础胰岛素从所述流体贮存器的输送。
14.一种操作胰岛素输注设备的方法，所述胰岛素输注设备包括驱动系统、调控所述驱动系统的操作以从流体贮存器输送胰岛素的至少一个处理器设备、包括至少一个人机界面元件的用户界面、以及显示元件，所述方法包括：
为所述胰岛素输注设备的用户保持能够配置的、患者专用的目标葡萄糖设定点；
收集与所述胰岛素输注设备的操作相关联的历史数据；
分析所述历史数据以确定所述胰岛素输注设备的所述用户的临床优选的目标葡萄糖设定点值；和
存储所述临床优选的目标葡萄糖设定点值以供在所述胰岛素输注设备的闭环操作模式期间使用。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤：
在所述显示元件上显示与所述临床优选的目标葡萄糖设定点值相关的信息；和
从所述用户界面接收指示用户接受所述临床优选的目标葡萄糖设定点值的确认输入；
其中在接收到所述确认输入之后执行存储所述临床优选的目标葡萄糖设定点值的所述步骤，并且/或者还包括以下步骤：
基于所述临床优选的目标葡萄糖设定点值，自动控制基础胰岛素从所述流体贮存器的输送。
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CN114464291A (zh) * 2021-12-22 2022-05-10 北京理工大学 一种基于贝叶斯优化的mdi剂量建议系统

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