DE10103803A1

DE10103803A1 - Diabetesrechner

Info

Publication number: DE10103803A1
Application number: DE2001103803
Authority: DE
Inventors: Andreas Haenel
Original assignee: NUTRION AG
Current assignee: NUTRION AG
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2001-08-09

Abstract

Beschrieben wird ein tragbarer, netzunabhängiger Diabetesrechner zur Ermittlung der einem Diabetiker zu verabreichenden Insulindosis in Abhängigkeit von dessen aktueller Ernährungssituation mit folgenden Merkmalen: einer Spannungsversorgungseinheit (14), einer Mikroprozessor-gestützten Rechen- und Steuereinheit (7) mit Arbeits-, Programm- und Datenspeicher (9, 10, 11), einem ersten Speicher (12) zur datenbankartigen Speicherung von Lebensmitteln sowie deren Diabetes-relevanten, ernährungsphysiologischen Kennwerte, einem zweiten Speicher (13) zur Speicherung von Diabetes-relevanten physiologischen Kennwerten des Diabetikers, einer Eingabeeinheit (E) zur Eingabe eines vom Diabetiker aktuell aufgenommenen Lebensmittelproduktes und einer Anzeigeeinheit (A) zur Anzeige der errechneten, zu verabreichenden Insulindosis, die von der Rechen- und Steuereinheit (7) auf der Basis der eingegebenen, aktuell aufgenommenen Speisen und Getränke, deren gespeicherter ernährungsphysiologischer Kennwerte und der gespeicherten physiologischen Kennwerte des Diabetikers nach einem definierten Berechnungsverfahren berechenbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen tragbaren, netzunabhängigen Diabetesrechner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Diabetes ist eine weitverbreitete Stoffwechselkrankheit. Diabetiker können Koh lenhydrate als einen der vier grundsätzlichen Bestandteile von Lebensmitteln - neben Wasser, Eiweiß und Fett - nicht oder nur unzureichend verwerten. Da Koh lehydrate jedoch lebenswichtige Energie liefern, muß Diabetes therapiert werden. Eine Heilung ist beim heutigen Stand der Medizin allerdings noch nicht möglich; es werden vielmehr die Symptome der Diabetes durch Insulingabe behandelt. Der Diabetes beruht nämlich auf einer mangelnden Insulinproduktion in der Bauch speicheldrüse. Insulin steuert die Aufnahme und den Abbau von Traubenzucker in den Körperzellen. Wenn die Insulinbildung ausfällt oder die Körperzellen schlecht auf Insulin ansprechen, kann Traubenzucker nicht normal verstoffwechselt werden und reichert sich dann im Körper an.

Diabetes-Therapien zielen nun darauf ab, das Gleichgewicht zwischen Kohlenhy draten und Insulin künstlich herzustellen. Dieses Gleichgewicht ist sehr empfind lich, da z. B. der Verzehr einer einzigen Kartoffel den Blutzuckerwert um einen Be trag verschieben kann, der die Differenz zwischen gesunder Ober- und Untergren ze des Blutzuckerwertes übersteigt.

Das Kohlehydrat-Insulin-Gleichgewicht ist nun bei jeder Mahlzeit neu herzustellen. Daher spritzen insulinpflichtige Diabetiker etwa drei- bis viermal am Tag und mes sen darüber hinaus mehrmals den Blutzuckerspiegel mittels Einstich in die Finger kuppe und Analyse des so gewonnenen Bluttropfens in einem Blutzucker- Analysegerät.

Früher wurde bei der Diabetes-Therapie Schweine- oder Rinder-Insulin eingesetzt, das eine erhebliche Depotwirkung besaß und sich entsprechend lange im Körper hielt. Zur Aufrechterhaltung des vorstehend erörterten Gleichgewichtes mußten Diabetiker daher den ganzen Tag über kleine Portionen an entsprechenden Le bensmitteln zu sich nehmen.

Durch die Einführung gentechnisch veränderten Insulins hat sich die Diabetes- Therapie stark gewandelt. Solche Insuline wirken kurzfristig und "auf den Punkt genau", so daß aktuell aufgenommene Kohlehydrate quasi "weggespritzt" werden können. Insoweit sind Diabetiker mittlerweile weitaus freier in ihren Essensge wohnheiten, was die Lebensqualität erhöht.

Allerdings ist zu diesem punktgenauen Spritzen einer abgestimmten Insulindosis der Diabetiker darauf angewiesen, Inhaltsstoffe und insbesondere die Menge an Kohlehydraten der jeweiligen Speisen und Getränke zu kennen, die er zu sich nimmt. Auf der Basis dieser Größen muß der Diabetiker die Menge der aufge nommenen Kohlehydrate abschätzen und die darauf folgende benötigte Insulin menge berechnen. Dabei ist die von der Tageszeit abhängige Insulinempfindlich keit und der aktuelle Blutzuckerwert in Relation zum Ziel-Blutzuckerwert einzube ziehen.

Die Komplexität dieser Berechnung schreckt viele Diabetiker vom Einsatz dieser modernen Diabetes-Therapie ab. Dies trifft insbesondere für ältere Patienten zu, die sich eine dauerhaft fehlerfreie Berechnung ihrer zu verabreichenden Insu lineinheiten nicht zutrauen und lieber bei der eigentlich hinfälligen strengen Diät bleiben, bei der auch das Insulin in fixen Dosen gegeben wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen tragbaren, vorzugsweise netzunabhängigen Diabetesrechner zu schaffen, mit dem es auf einfache und schnelle Weise möglich ist, die ernährungsrelevanten Daten zu ermitteln und, in Abhängigkeit hiervon, die Berechnung der zu verabreichenden Insulindosis zu unterstützen.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Durch die Erfindung wird ein taschenrechnerähnliches Gerät in Form eines Ernäh rungsrechners für Diabetiker bereitgestellt, in dem eine sehr große Anzahl von Lebensmittelprodukten, nach Möglichkeit sämtliche Lebensmittel aus dem Sprachraum des Benutzers, mit ihren Kohlehydraten, vorzugsweise aber mit wei teren Inhaltsstoffen, wie insbesondere Wasser, Fett, Eiweiß, Balaststoffen, Vitami nen, Mineralien etc. gespeichert ist. Insbesondere der Kohlehydratanteil ist Dia betes-relevant. Der Diabetes-Patient als Nutzer des Diabetesrechners gibt bei In itialisierung des Gerätes als relevante physiologische Kennwerte seinen Ziel- Blutzuckerwert und seine im Tagesverlauf schwankend individuelle Insulin- Empfindlichkeit ein. Auf der Basis der ernährungsphysiologischen Kennwerte der in der Datenbank gespeicherten Lebensmittel, der aufgenommenen Menge, der Diabetes-relevanten Kennwerte des Diabetikers und des zum aktuellen Berech nungszeitpunkt tatsächlichen Blutzuckerwertes wird dann vom Diabetesrechner nach einem definierten Berechnungsverfahren die notwendige Menge an Insu lineinheiten berechnet und angezeigt. Damit ist eine hinreichend exakte Ermittlung der benötigten Insulindosis problemlos möglich.

Die Erfindung gibt somit dem Benutzer ein Gerät an die Hand, das ihn bei seiner Selbsttherapie in einfacher Weise unterstützt. Von besonderem Vorteil ist hierbei die Tragbarkeit des Gerätes sowie die vorgesehene Suchfunktion, um die infrage kommenden Speisen vorab einzugrenzen.

Die Erfindung wird im folgenden in Form mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Diabetesrechner gemäß der Erfindung schematisch in Drauf sicht,

Fig. 2 ein Diagramm der einzelnen Funktionseinheiten des Diabetesrech ners und

Fig. 3 schematisch in Draufsicht den Diabetesrechner in einer zweiten Ausführungsform.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der dargestellte Diabetesrechner ein in Draufsicht rechteckiges, flaches Gehäuse 1 auf, auf dessen Oberseite 2 eine LCD-Anzeige 3 sowie eine aus mehreren Tasten 4, 5, 6 bestehende Eingabeeinheit angeordnet ist. Seitlich neben der LCD-Anzeige 3 sind zentral eine Bestätigungstaste 4 und zwei diese flankierende Cursortasten 5 vorgesehen. Unter der LCD-Anzeige 3 sind vier Funktionstasten 6 angeordnet, die je nach Ablaufprogramm mit verschie denen Funktionen belegbar sind.

Die inneren Funktionsteile des Diabetesrechners sind anhand der Fig. 2 zu erläu tern. Kernstück ist eine Mikroprozessor-gestützte Rechen- und Steuereinheit 7, die eine zentrale Prozessoreinheit 8 (CPU) mit Arbeitsspeicher 9, Programmspeicher 10 und Datenspeicher 11 aufweist. Der Datenspeicher 11 stellt ferner einen ersten Speicher 12 zur Verfügung, der zur datenbankartigen Speicherung einer sehr gro ßen Anzahl von Lebensmitteln in portionsgerechten Größen sowie deren diabetes relevanten ernährungsphysiologischen Kennwerte dient. In diesem ersten Spei cher 12 sind also verschiedene Lebensmittel mit der entsprechenden Broteinhei tenzahl einer Normalportion abgespeichert, wobei dieser Wert für den Kohlehy dratanteil eines Lebensmittels repräsentativ ist. So ist demnach beisp. von Yo ghurt die handelsübliche Menge einer Normalportion, also beisp. 75 g, abgespei chert.

In einem zweiten Speicher 13 stellt der Datenspeicher 11 Speicherplatz für dia betesrelevante physiologische Kennwerte des Diabetikers zur Verfügung. Dort werden also der Blutzucker-Zielwert und der tageszeitabhängige Kennwert für die Insulinempfindlichkeit des Diabetikers abgelegt. Diese Werte können menügeführt über die von den Tasten 4, 5, 6 gebildete Eingabeeinheit E bei der Inbetriebnahme des Gerätes oder bei einer Änderung dieser Werte neu eingegeben werden. An sonsten greift der Rechner immer auf den aktuell gespeicherten Wert zu.

Aufgrund des im Programmspeicher 10 gespeicherten Steuerprogramms wird auf der Basis der gespeicherten bzw. einzugebenden Werte eine zu verabreichende Insulindosis nach Aufnahme eines bestimmten Lebensmittels gemäß der folgen den, im Rahmen der intensivierten Insulintherapie (ICT) bekannten Berechnungs formel ermittelt:

ID = BE × IS(t) + BZ_ist - BZ_soll)/KORR

mit
ID: Insulindosis in Insulineinheiten
BE: Broteinheiten des aufgenommenen Lebensmittels
IS(t): tageszeitabhängige Insulinempfindlichkeit
BZ_ist: gemessener Blutzuckerwert
BZ_soll: Ziel-Blutzuckerwert und
KORR: Korrekturfaktor

Der Wert der Broteinheiten kann noch per Eingabebefehl korrigiert werden, falls der Diabetiker z. B. nur eine kleinere Portion einer Speise zu sich genommen hat.

Der Diabetesrechner ist mit einem wiederaufladbaren Akkumulator 14 oder einer Batterie als Spannungsversorgungseinheit und einer Uhr 15 versehen. Letztere ist wichtig, da die Insulinempfindlichkeit tageszeitabhängig ist. Das Gerät ist daher in der Lage, auf Zeitbasis zu arbeiten.

Die aus Fig. 2 ersichtliche Ausgabeeinheit A ist im übrigen mit einem üblichen Treiber 16 für die LCD-Anzeige 3 versehen.

Der beschriebene Diabetesrechner funktioniert folgendermaßen:

Vor Verzehr beispielsweise eines Tellers Spaghetti in Normalportionsgröße wird der Diabetesrechner aktiviert. Zur entsprechenden Menüsteuerung wird über die Tasten 4, 5, 6 dem Gerät eingegeben, daß eine Normalportion Eierteigwa ren/Spaghetti zum aktuellen Zeitpunkt, z. B. zur Mittagszeit, verzehrt werden soll. Aus der im ersten Speicher 12 abgelegten Tabelle ermittelt die Rechen- und Steu ereinheit 7, daß diese Portion einem Kohlehydrat-Kennwert von 6 Broteinheiten (6 BE) entspricht. Ferner greift die Rechen- und Steuereinheit 7 auf den zweiten Speicher 13 zu, in dem die Insulinempfindlichkeit zeitabhängig abgespeichert ist. Als typische Insulinempfindlichkeit zur Mittagszeit wird beispielsweise ein Wert von IS(t) = 1,5 herausgelesen.

Über die Tasten 4, 5, 6 gibt der Diabetiker ferner seinen aktuell gemessenen Blut zuckerwert, z. B. 140, ein. Im zweiten Speicher 13 ist der vom Arzt vorgegebene Ziel-Blutzuckerwert, z. B. BZ_soll = 80, gespeichert, auf den die Rechen- und Steu ereinheit 7 genauso zugreift wie auf den dort abgelegten Korrekturfaktor KORR. Dieser Korrekturfaktor gibt an, für welchen Blutzucker-Differenzwert jeweils eine Einheit Insulin injiziert wird. Ein typischer Korrekturfaktor ist z. B. 30, d. h. pro 30 Punkte Blutzucker-Differenz wird eine Einheit Insulin injiziert.

Aufgrund des im Programmspeicher 10 abgelegten Steuerprogramms berechnet die Rechen- und Steuereinheit 7 mit ihrer Prozessoreinheit 8 durch Einsetzen in die obige Formel die Insulindosis ID in Insulineinheiten zu

ID = 6BE × 1,5 + (140-80)/30 = 11.

Es sind also 11 Insulineinheiten zu verabreichen.

Bei der abgewandelten Ausführungsform des Diabetesrechners gemäß Fig. 3 ist wiederum ein Gehäuse 1 mit einer LCD-Anzeige 3' auf der Oberseite 2 vorgese hen. Bei der LCD-Anzeige 3' handelt es sich jedoch um einen berührungssensiti ven Bildschirm - einen sog. Tauch-Screen -, auf dem die Tasten 4', 5', 6' per Soft ware-Steuerung dargestellt werden. Durch Berühren der LCD-Anzeige 3' auf der Fläche der dort dargestellten Tasten wird dies wie ein Tastendruck interpretiert. Auf diese Weise können sehr verschiedene Funktionen und Tastenbelegungen erzeugt werden, was die Variabilität und Einsatzbreite des Diabetesrechners ver größert. Explizit ist in Fig. 3 auch ein Anzeigetext 17 auf der LCD-Anzeige 3' dar gestellt, der die menügesteuerte Arbeitsweise des Gerätes verdeutlicht. So kann der Markierbalken 18 durch die Cursortasten 5, 5' über die Liste des Anzeigetex tes 17 bewegt und eine Speisenart durch Markieren mit dem Balken 18 und Betä tigen der Bestätigungstaste 4' ausgewählt werden.

In den Diabetesrechner kann ein - nicht dargestelltes - Blutzucker-Analysegerät integriert sein. Damit kann der aktuelle Blutzuckerwert BZ_ist direkt vom Analysege rät übernommen und zur Berechnung der Insulindosis ID verwendet werden. Eine gesonderte Eingabe dieses Wertes ist dann nicht mehr notwendig.

Schließlich kann auch eine - nicht näher dargestellte - Injektionshilfe, z. B. in Form eines Insulinpens, in den Diabetesrechner integriert sein. Damit kann das Ergeb nis der Berechnungen, nämlich die Menge der benötigten Insulineinheiten, auto matisch an der Injektionshilfe eingestellt werden. Ein gesondertes, manuelles Ein stellen der Insulineinheiten an der Injektionshilfe ist dann nicht mehr notwendig.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfin dung wird im übrigen ausdrücklich auf die Zeichnung sowie auf die Ansprüche verwiesen.

Claims

1. Tragbarer, netzunabhängiger Diabetesrechner zur Ermittlung der einem Diabetiker zu verabreichenden Insulindosis in Abhängigkeit von dessen aktueller Ernährungssituation, gekennzeichnet durch

- eine Spannungsversorgungseinheit (14),
- eine Mikroprozessor-gestützte Rechen- und Steuereinheit (7) mit
- Arbeits-, Programm- und Datenspeicher (9, 10, 11),
- einen ersten Speicher (12) zur datenbankartigen Speicherung von Lebens mitteln sowie deren diabetesrelevanten, ernährungsphysiologischen Kenn werten,
- einen zweiten Speicher (13) zur Speicherung von diabetesrelevanten phy siologischen Kennwerten des Diabetikers,
- eine Eingabeeinheit (E) zur Eingabe eines vom Diabetiker aktuell aufge nommenen Lebensmittelproduktes und
- eine Anzeigeeinheit (A) zur Anzeige der errechneten, zu verabreichenden Insulindosis, die von der Rechen- und Steuereinheit (7) auf der Basis der eingegebenen, aktuell aufgenommenen Speisen und Getränke, deren ge speicherten ernährungsphysiologischen Kennwerte und der gespeicherten physiologischen Kennwerte des Diabetikers nach einem definierten Be rechnungsverfahren berechenbar ist.

2. Diabetesrechner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Speicher (12) für die Lebensmittel-Kennwerte die wesentlichen Inhaltsstoffe und deren Mengenanteil jedes erfaßten Lebensmittels abgespeichert sind.

3. Diabetesrechner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Speicher (13) für die Diabetiker-Kennwerte der Blutzucker-Zielwert und der tageszeitabhängige Kennwert für die Insulinempfindlichkeit des Diabetikers abgespeichert sind.

4. Diabetesrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß von der Rechen- und Steuereinheit (7) die zu verabrei chenden Insulindosis nach folgendem Berechnungsverfahren ermittelbar ist:
ID = BE × IS(t) + (BZ_ist - BZ_soll)/KORR,
wobei
ID: Insulindosis in Insulineinheiten
BE: Broteinheiten des aufgenommenen Lebensmittels
IS(t): tageszeitabhängige Insulinempfindlichkeit
BZ_ist: gemessener Blutzuckerwert
BZ_soll: Ziel-Blutzuckerwert und
KORR: Korrekturfaktor.

5. Diabetesrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (E) Tasten (4, 5, 6), insbesondere Cursor- und Bestätigungstasten (4, 5), aufweist.

6. Diabetesrechner nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Eingabe- und Anzeigeeinheit in einen berührungssensiti ven Bildschirm (3') integriert ist.

7. Diabetesrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rechen- und Steuereinheit (7) mit einer Uhr (15) zur Bereitstellung einer Zeitbasis gekoppelt ist.

8. Diabetesrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Blutzucker-Analysegerät in den Diabetesrechner in tegriert ist.

9. Diabetesrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Injektionshilfe in den Diabetesrechner integriert ist.

10. Diabetesrechner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß er über eine Schnittstelle zu anderen Geräten verfügt.