JP2007527248A - グルコースレベルを測定するための方法 - Google Patents

グルコースレベルを測定するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007527248A
JP2007527248A JP2005511231A JP2005511231A JP2007527248A JP 2007527248 A JP2007527248 A JP 2007527248A JP 2005511231 A JP2005511231 A JP 2005511231A JP 2005511231 A JP2005511231 A JP 2005511231A JP 2007527248 A JP2007527248 A JP 2007527248A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glucose level
value
measured
signal
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005511231A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4594236B2 (ja
Inventor
カドゥフ、アンドレアス
デバルラト、ロドルフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solianis Holding AG
Original Assignee
Solianis Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solianis Holding AG filed Critical Solianis Holding AG
Publication of JP2007527248A publication Critical patent/JP2007527248A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4594236B2 publication Critical patent/JP4594236B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1468Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
    • A61B5/1477Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means non-invasive
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7239Details of waveform analysis using differentiation including higher order derivatives

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

【解決手段】 生体中のグルコースレベルを測定するための装置(100)は、体の表面に付される電極配列(5、6)を具備する。グルコースレベルは、電気信号に対する電極配列(5、6)の応答から導かれる。2つの温度センサ(15、22)が、装置(100)内の異なる位置に配置される。温度センサの信号は、本装置の精度を改善するために較正および測定中に用いられる。さらなる精度の向上が、較正中の補間を用いることによって達成される。また、装置の移動に起因するシフトを補償する方法が適用される。本装置は、グルコースレベルの高次導関数の限界値に基づいて高血糖症または低血糖症を予測するのに用いられることもできる。
【選択図】 図2

Description

本発明は、グルコースを測定する装置に関し、そのような装置を較正し操作する方法に関し、グルコースを測定する方法に関する。
生きている組織のグルコースは、センサ配列、具体的には電極配列を患者の皮膚に付し、適切な電気信号に対する電極の応答を測定することによって、皮膚への侵入を伴うことなく測定できることが知られている。そのような技術は、WO 02/069791に記載されており、これの開示は、本明細書に全て含まれる。
このタイプの装置がグルコースを良好に観測できるとしても、明確な手順に従った注意深い較正が必要であり、高精度の結果を得るために規定された条件で実施されることが必要である。
このタイプの装置の1つの重要な目的は、患者のグルコースレベルがある限界を超えるであろうときを予想することである。具体的には、低血糖症または高血糖症の可能性を、患者や同伴者がそのような状態を未然に防ぐために適切な処置を取れるように、早期に予想することが望ましい。
よって、本発明の第1の側面における目的は、生きている組織内でのグルコースレベルをより正確に測定することを可能とする上記のタイプの装置および方法を提供することである。
この目的は、請求項1、26の装置および方法によって達成される。
本発明のこの側面によれば、少なくとも2つの温度が測定される。第1の温度は、装置が体の動作時用の位置に配置されたときに、体の皮膚温度および環境温度に、第2の温度と異なる形態で依存する。これによって、皮膚温度と環境温度の両方の影響を補償することが可能となる。このことは、詳細な説明で述べるように、両方の温度が、センサ配列によって測定される信号に対して異なる形態で影響を与えるため、有利である。
第2の側面では、第1の側面の目的が、装置の較正を改良することによって達成される。2つの異なる較正メカニズムはが提案される。これらは、一方を、または組み合わせて用いられることができる。
これら2つのメカニズムでは、本装置は、通常動作において、グルコースレベルをタイプF(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM)の関数から計算することを前提とされている。ここで、Fは、入力値s1・・・sNおよび較正パラメータa0・・・aMに依存する。
較正の段階において、一連の参照値g(ti)が、例えば、従来のグルコース測定によって、時刻tiにおいて取得される。同じ段階において、一連の未加工入力値sj(t’i)が時刻t’iにおいて測定される。時刻t’iは、概して、時刻tiと必ずしも一致していない。次いで、23パラメータa0・・・aMの少なくとも一部が、これらの測定値から、関数Fによって得られた値を参照値とまたは参照値から得られた値と比較することによって導き出される。
多くの場合、入力値s(t’i)が測定された回数は、参照値g(ti)の回数より大幅に大きい。よって、最初のメカニズムでは、全てのデータを完全に活用するために、時刻t’iでのグルコースレベルgの予想(補間)が、参照値g(ti)から計算される。次いで、入力値sj(t’i)について関数Fによって計算された値の偏差、および時刻t’jでの予想されるグルコースレベルが、パラメータa0・・・aMを変化させることによって最小化される。これにより、較正されたパラメータが得られる。
第2のメカニズムでは、「シフト補正」が、較正段階で実行される。この目的のために、本装置が較正の間に体に関連してシフトまたは移動した時刻τiが検出される。このようなシフトは、一般に、測定された信号を変化させる。関数Fによって得られた値を、上記のように参照値または参照値から導き出された値と比較した際、少なくとも1つのパラメータa0が、和
Figure 2007527248
によって置換される。ここで、bi(t)はτi<t<τi+1の場合は1(または他のゼロでない定数)であり、それ以外の場合は0である。詳細な説明で説明するように、このことは、シフトの影響を補償することを可能とする。
あらゆる場合において、例えば本装置のオン後の度に再較正のステップを実施することが有利であるかもしれない。このステップにおいて、パラメータの1つが、関数Fによって計算されたグルコースレベルと参照計測からのグルコースレベルの間の最適な一致を発見するために再較正される。参照計測は、例えば、侵入性の計測のような従来の計測とすることができる。このことは、本装置の取り外しまたは再装着によって発生するオフセットを補償することを可能とする。
他の側面において、本発明の目的は、高血糖症または低血糖症の可能性の、早期かつ信頼のおける予測を提供することが可能な装置および方法を提供することである。この目的は、請求項16および37の装置および方法によって実現される。
これらの様々な側面およびメカニズムは、組み合わせて、または個別に用いられることができる。
本発明、および上記した以外の目的ついての以下の詳細な説明を熟考することにより、本発明はより良く理解され、上記以外の目的は明確となるであろう。このような説明は、添付の図面を参照している。
装置
図1は、患者のグルコースレベルを測定するための装置100の断面図を示している。図1の装置は、電極板2によって一方を封止された筐体を具備する。ディスプレイ3が、電極板2と反対側に配置される。電子回路が、電極板2とディスプレイ3との間に配置される。
電極板2は、電気的に絶縁性の基板4を具備する。絶縁層5aおよび環状電極6によって覆われているストリップ電極5は、絶縁基板4の外側面7上に配置されている。絶縁基板4の内側面8は接地電極9により覆われている。複数のスルーコンタクト10は、環状電極6を接地電極9に接続する。さらなるスルーコンタクト11は、ストリップ電極5の一端を内側面8上に配置されたコンタクトパッド12に接続する。
第1の温度センサ15が、接地電極9上に、直接に熱的接触して配置されている。スルーコンタクト10の多数によって、接地電極9が、環状電極6の温度、従って検体の温度に追随することが保証される。検体の表面は、点線16により示されている。
リード18が設けられて、接地電極9、コンタクトパッド12、第1の温度センサ15を電子部品の組み立て品(assembly)を形成するプリント回路基板19上に配置された電子回路に接続する。プリント回路基板19が、有利な形態としては、本装置の電極板2の実質的に反対側に配置される。回路に電源を供給するバッテリー21が、プリント回路基板19と電極板2との間に配置される。
第2の温度センサ22が、プリント回路基板19上に、直接に熱的接触して配置される。
本センサの電極5、6、9の形状は、WO 02/069791の図2、4を参照して記載されているものとすることができる。この記載は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
図2は、装置100の回路のブロック回路図を示している。この回路は、サイン波信号または他の周期的信号を生成するための信号源としての電圧制御発振器(VCO)を具備する。この信号は、2つの増幅器32、33に供給される。第1の増幅器32の出力は、抵抗R1を介して信号経路34に接続される。共振回路35は、直列接続されたインダクタンスLおよびキャパシタCを具備し、信号経路34と接地との間に接続される。第2の増幅器33の出力は、抵抗R2を介して信号経路36に接続される。第2の信号経路36は、第1の信号経路34と実質的に同じとすることができるが、共振回路35の代わりに参照抵抗としての抵抗R3を具備する。
信号経路34、36の両方が、測定回路37に供給される。測定回路37は、両方の信号の振幅Aおよび(または)それらの相互の位相シフトPhiを決定する。相対的な振幅Aは、例えば第2の信号経路36の振幅単位の第1の信号経路の振幅とすることができる。ここで、これらの振幅は、サイン波のピーク値である。
測定回路37の出力信号は、マイクロプロセッサ38に供給される。マイクロプロセッサ38は、VCO31の動作も制御する。
マイクロプロセッサ38は、また、第1、第2の温度センサ15、22からの第1、第2の温度信号T1、T2をサンプル化する。マイクロプロセッサ38は、また、ディスプレイ装置3、使用者が制御可能な入力装置40、外部コンピュータへのインターフェース41を制御する。メモリ42が、較正パラメータ、測定結果、さらなるデータ、マイクロプロセッサ38のためのファームウェアを格納するために設けられる。メモリ42の少なくとも一部は、不揮発性である。
図2の装置のインダクタンスLは、コイル、および(または)キャパシタCのリードと電極によって生成されることができる。インダクタンスの値は、適度な正確さで一般的に求められる。
図2の装置のキャパシタCは、ストリップ電極5と環状電極6との間に形成され、検体のプローブのために用いられる。この目的のために、電極が、図1に示すように対象の皮膚16上に配置される。
患者の皮膚に良好で永続的に接触しているために、本装置は、有利な形態としては腕または脚に取り付けられ、適当なホルダまたはリストバンド43が設けられる。
電極の配置は、それらによって生成される電場が検体および測定対象の体液に達するように選択される。有利な形態として、キャパシタの電極のうちの少なくとも1つが、キャパシタCが主に容量性負荷となり、この容量性負荷の容量および損失がVCO1の周波数における検体の電気的特性に依存するように、電気的に絶縁される。
まとめると、図1および図2に示す装置は、
電極5、6を具備する電極配列またはセンサ配列と、
電気信号に対するセンサ電極または電極配列の応答を測定し、これからグルコースレベルを導き出すための要素31乃至33、37、38を含む処理回路と、
を具備する。
また、この装置は、少なくとも2つの温度センサ15、22を具備してもよい。これらのセンサの信号は、体の皮膚温度、環境温度に、異なる形態で依存する。これらの温度の両方が、グルコースレベルを測定する際に考慮に入れることができる。
動作の基本原理
本装置の動作の基本原理は、WO 02/069791に記載されている。
患者の体液内のグルコース濃度を測定するために、マイクロプロセッサ38は、例えば、VCO1の周波数掃引からなる測定サイクルを開始することができる。この掃引は、共振回路5の予想される共振周波数f0を超えた周波数fmaxから開始し、共振周波数f0未満の周波数fminまで変化する(またはこの逆)。典型的な周波数は、WO 02/069791において与えられている。この掃引の間、2つの信号経路34、36の電気的特性は、異なる形態で変化する。測定回路Aによって決定された振幅は、WO 02/069791に記載されているように、特性周波数f0において最小a0まで減少する。同時に、またはこれと近い時刻に、位相シフトphiはゼロを通過する。
マイクロプロセッサ38は、患者の組織の生理学的な状態を示す入力値として、A0および(または)f0、または本装置の周波数応答を示す他のパラメータを測定する。A0および(または)f0の入力値に加えて、マイクロプロセッサ38は、さらなる入力値として温度値T1、T2を測定する。適当な較正データを用いて、グルコースレベルが、これらの入力値から求められることができる。
このような較正データは、当業者に知られている方法を用いて直接的に決定されることができる。しかしながら、以下では、本明細書に記載のタイプの装置、較正を用いたグルコースレベルの決定のための、幾つかの有利な技術が提示される。
一般に、マイクロプロセッサ38は、以下のタイプの公式
g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM) (1)
を用いてN個の測定された入力値s1,s2,・・・sN(N>0)からグルコースレベルg(またはこれを示すパラメータ)を求める。関数Fは、M+1個のパラメータa0,a1,・・・aM(M≧0)を有する。これらの幾つかは較正実験から求められなければならない。
測定された入力値sは、例えば振幅A0、対応する周波数f0、温度T1、T2から直接的にまたは間接的に求められる。入力値は、例えば、最新の測定値または時間平均値または所定数の最新の測定値のメジアンとすることができる。
有利な実施形態では、値s1=A0、s2=f0、s3=T1、s4=T2が用いられる。
関数Fは、経験的なものであっても良いし、関係するメカニズムの物理的性質を記述するモデルに少なくとも一部が基づいていても良い。
グルコースレベルgと測定値sとの関係が線形であるとする仮定の下では、
g=a0+a1・s1+a2・s2+・・・aN・sN (2a)
を得る。ここで、M=Nである。
等式(2a)はパラメータaだけでなく入力値sにおいても線形である利点を有する。これにより、評価だけでなく較正もが簡略化される。しかしながら、より精緻なモデルももちろん用いることができる。
温度補償
皮膚の最表面層の電気特性、したがって信号A0、f0は、グルコースレベルだけでなく、皮膚およびこれより下方の組織の温度Tsおよび環境の温度Teにも依存する。これは、これらの特性が、皮膚およびこれより下方の組織内の血液の量に依存し、ひいては皮膚の温度に影響するという事実に少なくとも一部起因する。よって、第1の近似が温度センサT1からの信号から導き出すことができる皮膚温度を測定することが有利である。
しかしながら、皮膚温度は、皮膚およびこれより下方の組織内の血液の量の関数だけではなく、環境温度Teの関数でもある。よって、第1の近似を温度センサT2からの信号から導き出すことができる環境温度を測定することが有利である。
よって、装置100は、有利な形態としては、少なくとも2つの温度センサT1、T2を備えている。温度センサT1、T2の信号は、T1、T2の測定値が温度Ts、Teを示すように、温度Ts、Teに異なる形態で依存する。よって、入力値siのうちの少なくとも1つは、第1の温度センサ15から導き出されるべきであり、入力値siのうちの別の1つは第2の温度センサ22の信号から導き出されるべきである。
有利な形態としては、一方の温度センサは、他方のセンサよりも電極5、6に(ひいては患者の体に)近い。例えば、第1の温度センサ15は筐体1の電極5、6と同じ側に配置され、第2の温度センサ22は、反対側に配置される。
測定された値は、電気回路の温度にも依存する。なぜなら、電圧源、A/Dコンバータ、他の回路は、一般に温度に依存するからである。よって、回路温度Tcを示す温度を測定することが有利であるかも知れない。本実施形態では、これは、温度T2について特に当てはまり、すなわち第2の温度センサ22からの信号を用いることによって、回路温度Tcの変化が考慮されることができる。しかしながら、回路温度Tcを専門に測定するためのさらなる第3の温度センサが、設けられも良い。
較正
以下では、本装置の較正のための有利な方法が記載される。
a)パラメータの決定
本装置の基本的な較正が新たな患者ごとに必要である。
基本較正の第1のステップでは、患者は、構成段階を経る。較正段階において、グルコースレベルが、時刻t1乃至tKにおける一連のK個の参照値g(t1),g(t2),・・・g(tk)を取得するために、例えば従来の患者への侵入を伴う方法等の、別の測定方法によって、繰り返し測定される。同じ周期において、入力値siが時刻t’1乃至t’LにおけるL個の時刻において繰り返し測定される。ここで、LはKより大きくてもよい。全ての測定値si(t’j)(i=1・・・N、j=1・・・L)が、例えば本装置のメモリ42内に格納される。
広い範囲の測定条件に亘って正確且つ有用なパラメータを導き出すために、血中グルコースレベルg、環境温度Teは、較正段階の間に変化させられる。例えば、環境温度は、例えば屋内および屋外での測定を実行することによって、少なくとも5℃、好ましくは10℃にわたって変化させられる。また、グルコースレベルは、例えば患者に菓子を食べさせ且つインシュリンを遅らせたり(または)減じたりすることによって、少なくとも100mg/dlにおいて変化させられる。
較正段階は、例えば、2日に亘ることができ、1日当たり10個の参照値を含むことができる。数個の参照値が、上記のように変化させられる期間に亘って、グルコースレベルおよび(または)温度がこれらの出来事を完全に記録するために、記録されるべきである。
2日の集中的な較正段階に代えてまたはこれに加えて、例えば15日の期間に亘る広範な較正が実施されてもよい。このことは、本装置が特定の使用者に対して「適合」することを可能とする。この広範な較正段階の間、参照測定が、より少ない頻度の間隔ではあるが、再び集中的に実行される。
較正段階の間に保存されたデータは、パラメータaiの少なくとも一部についての適切な値を発見するために用いられることができる。この目的のために、等式(1)の関数Fによって得られた値が、参照値g(ti)またはこれから導き出された値に対して比較される。そして、この比較によって最も近い一致を与えられるパラメータaiが決定される。
最も簡単な手法では、パラメータaiは、従来の最小2乗フィッティングアルゴリズムから得ることができる。適切なアルゴリズムは、当業者によって知られており、例えばCambridge University Pressの1992年の第2版、15章のPress, Teukolsky, Vetterling, FlaNneryによる“Numerical Recipes in C”に記載されている。関数Fを時刻t1乃至tkにおいて評価するために、t1乃至tkに最も近い時刻における入力信号siが要求される。
しかしながら、この簡単な手法は、利用可能な情報の一部しか活用していない。具体的には、これは、時刻t1乃至tkを除く時刻t’jでの入力値si(t’j)の測定によって得られた情報を無視している。
より進んだ手法では、参照値g(ti)が、測定時刻t1,・・・tk間の時刻、より詳しくは時刻t’1・・・t’Lの全てにおける実際のグルコースレベルの予測(補間)を計算するために用いられる。次に、対応する入力値siについての関数Fの値からのこの予測の偏差が計算され、パラメータaiを変化させることによって総偏差が最小化される。
体内のグルコースレベルの様々な経験的、準経験的、理論的なモデルが、予測(補間)を計算するために用いられることができる。
Figure 2007527248
このモデルを考慮に入れて、取り得る較正の手順は、以下のステップに基づく。
ステップ1:患者は、上記の構成段階を経る。較正段階では、K個の参照値g(ti)とL×N個の入力値sj(t’i)が測定され、保存される。
ステップ2:等式(1)が、測定された参照値g(ti)・・・g(tK)に対して、各時刻tiにおいて
i=F(s1(t1)・・・sN(ti),a0・・・aM) (3)
を評価し且つfiをg(ti)と比較することによってフィッティングされる。時刻tiにおけるsj(ti)が(t’kのいずれもがtiにぴったりと一致していないために)既知でない場合、tiに近い少なくとも1つのt’kについての測定された入力値sj(t’k)からの値sj(ti)の推定値が用いられることができる。そして、パラメータa1・・・aMが変化させられて、値fi乃至g(ti)間の総偏差が最小である一連のパラメータを、例えば全てのfiの2乗の和を最小とすることによって、見つける。この基本的なフィッティングプロセスは、後述のステップ3におけるパラメータaiについての一連の出発値を提供する。
ステップ3:全ての時刻t’iについての対応する時刻t’iでの予測Sからの偏差
F(t’i)=F(s1(t’i)・・・sN(t’i),a0・・・aM) (4)
が、パラメータaiを変化させることにより最小化される。これは、例えば、各時刻t’iについて予測されるグルコース値の分布S(t’i)を決定し、予測された分布S(t’i)を値F(t’i)と比較することにより偏差diを計算することによって、達成されることができる。図4のモデルにおいて、適切な偏差diは、例えば、
Figure 2007527248
を数的に最小化することによって見出される。対応する方法は、当業者によって知られており、例えば、上記の本“Numerical Recipes in C”の10章に記載されている。
ステップ2は、ステップ3が他の何らかの方法から得られた出発値、例えば典型的な値である場合、またはステップ3がパラメータの出発値を要求しないアルゴリズムを用いる場合、任意であることに留意されねばならない。または、ステップ3は、ステップ2からの結果が直接用いられる場合、省略できる。
また、等式(5)乃至(7)は、有利な例であるが、他の適切な記述によって置換されても良いことに留意されねばならない。
例えば、簡単な範囲を提供する予測Sを用いる代わりに、時刻t’iでのあるグルコース値が観測される確率を表す確率密度S(g,t’i)を提供する予測が用いられることができる。このような確率は、例えば、参照値g(tj)のときの時刻t’iでのグルコースレベルがある値となる確率を予測する経験的または準経験的なモデルから導かれることができる。参照値とは別に、適切なモデルが、例えば患者の生理学的なパラメータ(例えば体重)、および較正段階での出来事(例えば食料摂取、インシュリン投与等)を、予測の精度を上げるために考慮に入れることができる。
等式(7)は、予測Sからの関数Fの偏差を得るための他の適切なあらゆる測定によって代えられてもよい。具体的には、ある偏差diの確率が既知の場合、Dについての公式が、その最小値が統計的に最も高い確率を有する一連のパラメータと一致するように定義される必要がある。より詳しくは、上記の“Numerical Recipes in C”を参照されたい。
好ましくは、較正は、図3に示すシステムを用いて実行される。このシステムにおいて、外部コンピュータ102は、インターフェース41を介して本装置100と接続されることができる。コンピュータ102は、装置100に、較正プロセスを開始するよう命ずる。これを受けて、装置100は、コンピュータから取り外され、上記のステップ1を実行するために患者に取り付けられることができる。次に、参照値g(ti)がコンピュータ102に入力され、測定された入力値sj(t’i)が、インターフェース41を介してコンピュータ102に転送される。上記のステップ2、3がコンピュータ102内で実行され、その結果得られたパレメータaiが装置100に転送される。装置100は、計算されたパラメータaiの性能の最終検査の後、通常動作が可能な状態になる。
コンピュータ102の能力が装置100に直接組み込まれるとしても、この用途の利便性および計算能力のために、別個のコンピュータシステムを用いることが、概して、有利である。
b)較正中のシフト補正
上記の基本的な較正の間、患者の移動または他の出来事によって、装置100の患者の体に対する位置が変化し得る。このタイプの移動は、多くの場合、信号の変化につながり、この変化は補償されるべきである。
このようなシフトを考慮するために、上記の較正ステップの間、補助パラメータa00,a01,・・・a0Pを導入することが有利である。a0が関数Fにおいて(等式(2)の例でのように)純粋に加法的なパラメータであると仮定すると、上記の等式(3)、(4)は、
i=F(s1(ti)・・・sN(ti),0,a1・・・)+
00・b0(ti)+・・・+a0P・bP(ti) (3’)
および
F(t’i)=F(s1(t’i)・・・sN(t’i),0,a1・・・aM)+
00・b0(t’i)+・・・+a0P・bP(t’i) (4’)
によって置換される。ここで、関数bi(t)は、時刻tが範囲τ1・・・τi+1内にない限り0であり、ある場合1である。
換言すれば、関数Fの加法的パラメータは、0に(または、同様に他の固定値に)設定され、時間間隔τ0・・・τ1においてパラメータa00で置換され、時間間隔τ1・・・τ2においてパラメータa01で置換される。
時刻τ0およびτPは、較正段階の開始および終了時刻であり、他の時刻τiは、較正段階中の装置100の「シフト」が検出された時刻である。このようなシフトは、例えば、(振幅A0または周波数f0のような)入力値siの少なくとも1つが、連続する2つの測定中にある閾値Δsiを超える値分変化するため、検出されることができる。このような「シフト」をどのように検出するかは、「測定中のシフト補正」の項で述べる。
等式(3)、(4)の代わりに等式(3’)、(4’)を用いることによって、パラメータa00・・・a0Pおよびa1・・・aMが、先の項で記載したステップ2、3を用いて決定されることができる。次いで、パラメータa1・・・aMは、本装置の通常動作の間に用いられることができる。
加法的パラメータa0については、このパラメータは、パラメータa00・・・a0Pのメジアンまたは平均にほぼ近似されることができるが、好ましくは後述の「再較正」の項で記載するように、後の再較正測定から決定される。
加法的パラメータa00・・・a0Pを用いる代わりに、乗法的パラメータも、この種の補正に用いられることができる。この場合、等式(3’)、(4’)は、それ相応に変更されねばならない。
より一般的には、較正中の装置100の「シフト」または移動の補償は、等式(3)、(4)中のパラメータの少なくとも1つ、例えばa0
Figure 2007527248
で置換することによって達成される。ここで、bi(t)はτi<t<τi+1の場合は1であり、そうでない場合は0である。このように置換されるパラメータは、本装置のシフトに対して最も敏感なパラメータである。
多くの場合、この方法を関数F中の1つの加法的または乗法的パラメータに適用すれば十分である。(定義:パラメータaは、f’がaから独立であるとして関数f(a,・・・)がa+f’(・・・)で書き換え可能な場合、加法的である。パラメータaは、f’’がaから独立であるとして関数f(a,・・・)がa・f’’(・・・)で書き換えられる場合、乗法的である。
通常動作
本装置の較正後、パラメータa0・・・aMの全てまたは少なくとも大半が知得される。WO 02/069791に記載されているような非常に簡単な装置においては、全てのパラメータが較正中に完全に決定されることができ、次いで等式(1)が、通常動作中に測定された入力値si(t)からグルコースレベルを決定するために用いられることができる。
しかしながら、以下では、本装置の精度を改善することを可能とする幾つかの付加的なステップが記載される。
a)再較正
上記の較正ステップの後、シフト補正が全く必要でないと仮定、すなわち本装置が患者の体上の固定位置に保持されていると仮定すると、全てのパラメータaiが知得される。
本装置の体に対するシフトが補償されるべきである場合、加法的または乗法的なパラメータa0のような少なくとも1つのパラメータが、較正の間に不正確に決定される。なぜなら、本装置は、較正中または較正と通常の測定との間に移動させられていたかも知れないからである。この場合、定期的な動作の間に、例えば装置を体に付した後に1日当たり1回、再較正測定を実行することが有利である。
再較正測定は、簡単な実施形態では、グルコースレベルg(t0)を従来の手段で1回計測することからなる。このグルコースレベルは、装置100に、再較正を実行するためのコマンドと共に入力される。
再較正の実行を命じられると、マイクロプロセッサ38は、
g(t0)=F(s1(t0)・・・sN(t0),a0,a1,・・・aM) (9)
の解法または最適な符合を、パラメータの1つ、多くの場合加法的または乗法的なパラメータa0を変化させることによって、見出す。
等式(9)を解くために、入力値s1(t0)・・・sN(t0)が、時刻t0での1つの測定値、または時刻t0付近の複数の測定値の平均、またはメジアン、または補間から導き出される。パラメータa1乃至aMが既知であると仮定すると、パラメータa0が、例えば当業者によって既知の根発見アルゴリズムによって数的に計算されることができる。
対応する再較正手段は、例えば、マイクロプロセッサのためのファームウェアプログラムとして実現されることができる。
b)通常動作中のシフト補正
上記の「較正中のシフト補正」の項で述べたように、装置100の体に対する移動または「シフト」は、測定された信号を変化させ得る。上記のように較正または再較正測定から全てのパラメータが知得されたとしても、このようなシフトは、これ以降の測定を無効にし得る。
これを回避するために、装置100のマイクロプロセッサ38は、有利な形態としては、このようなシフトを検出するようプログラムされている。この目的のために、少なくとも1つの信号値v(t)が監視されることができる。信号値v(t)は、少なくとも1つの入力値si(t)から直接または間接的に導き出され且つ装置100が患者の体に対して移動したときの特性のシフトを示すあらゆる値である。
具体的には、信号値v(t)は、以下の1つとすることができる。
・入力値si(t)の1つ;例えば、周波数f0または振幅A0が、これらの両方が装置100が移動させられたときに変化を示すため、用いられることができる。
・等式(1)中の関数Fから導き出されたグルコースレベルg。この値も本装置が移動させられたときに変化を示す。
・関数Fの評価中に生成され且つ装置100が移動させられたときに容易に検出される変化を示すあらゆる中間結果。
図5は、時刻tsにおいて装置100が患者の体に沿って移動させられたときの信号値の典型的なシフトを示している。図から分かるように、この出来事の前後で、信号値は、完全に連続的である(例えば、線形である)一方、時刻tsの前後の測定値の間に急な変化がある。
このタイプのシフトを検出するために、以下の3つのステップが任意の時刻tで実行される。
・ステップ0:複数のこれまでの信号値vからの補外として、補外された信号値vext(t)を計算する。有利な形態として、vext(t)は、t−Δtより過去の信号値vのみから計算される。Δtは、ウィンドウ長さであり、例えば1回の測定が1分ごとに実行される場合、5分である。
・ステップ1:1つ以上の現在の信号値vから実際の信号値vact(t)を求める。有利な形態として、vact(t)は、時間ウィンドウt−Δtおよびt内の信号値のメジアンまたは平均から計算される。
・ステップ2:実際の信号値vact(t)を補外された信号値vext(t)と比較し、値の差がある閾量分であった場合に「シフト」が生じたとものとみなす。この閾量は、雑音により誘起される連続する信号間の典型的な変動より大きい必要があり、例えば、v(t)=f0(t)が用いられる場合にV(t)の典型的な値の5%オーダーである。変化が閾量を超えた場合、シフト補正手順が開始される。
シフト補正手順は、以下のステップを含む。
・ステップ3:シフトの正確な時刻tsを決定する。これは、例えば、所定数の最近の信号値v(t)、例えば上記の時間ウィンドウt−Δtおよびt内の値を繰り返し、そして連続する値v(ti)とv(ti-1)の最大の変化を探すことによって、行われることができる。
・ステップ4:より過去の値の補外(例えば上記の補外vext(t))から、およびシフトの時刻ts後に測定された値から、シフト補正Δvを導き出す。例えば、
間隔ts・・・t内の信号値のメジアンまたは平均と、
補外vext(t)と、
の間の差または比が計算され、シフト補正Δvとして用いられることができる。差が用いられる場合、シフト補正は、vに加算されるべき加法的な補正であるし、そうでない場合、値vに乗じられるべき乗法的補正である。
・ステップ5:その後の測定されたグルコース値を補正するためにシフト補正を用いる。このステップの具体的な実施は、信号値v(t)の定義に依存する。例:
信号値v(t)が、f0(t)またはA0(t)のような入力値si(t)と等しい場合、その後の測定された入力値は、si(t)+Δv(加法的補正)によって、またはsi(t)・Δv(乗法的補正)によって、これらを評価するために関数Fに挿入する前に補正される必要がある。
信号値v(t)が関数Fから評価されたグルコース値g(t)と等しい場合、Δvは戻り関数値(returned function value)に付加されるか、これによって乗ぜられることができる。または、Fが加法的または乗法的パラメータa0を有している場合、このパラメータはΔvを加算するか乗算することによって補正されることができる。
他のタイプの信号値v(t)に対する補正も、関数Fが時刻tsの前後で同じ結果を戻すように、入力値、パラメータ、中間結果、または関数Fの戻り値を補正することによって実現されることができる。
上記のステップ0乃至5は、装置100のマイクロプロセッサ38内の適切なファームウェアによるシフト補正中で実現されることができる。概して、シフト補正は、
・患者の体に沿った装置100の移動を、例えば上記のステップ0乃至2または信号値の急なシフトを決定できる他のあらゆる方法に基づいて、検出すること、
・測定されたグルコースレベルに対するシフトへの影響を、例えば上記のステップ4に基づいて割り出すこと、
・シフト後に測定されたグルコースレベルを、割り出された影響を補償するために補正すること、
を実行できる必要がある。
ステップ0乃至3で用いられる信号値は、ステップ4、5で用いられるものと同じであることが必須ではないことに留意される必要がある。ステップ0乃至3において装置の小さな移動をも検出するためにf0およびA0のような未加工の入力値を用いることは有利である一方、関数Fの戻り値またはステップ4、5内の加法的または乗法的なパラメータに対して補正を行うことの方が容易であり得る。
範囲の監視
上記のように、装置100の重要な目的は、患者のグルコースレベルがある安全性限界を超えるであろう時点を予測することである。
この目的のために、マイクロプロセッサ38は、グルコースレベルgが下限gminを下回りそうな最も早い時点、および(または)上限gmaxを上回りそうな最も早い時点を予測することを試みる、ソフトウェアによって実現される予測器を具備している。gminの典型的な値は、ほぼ50乃至80mg/dl程度であり、例えば70mg/dlであり、gmaxの典型的な値は、160mg/dl超であり、例えば250mg/dlである。
Figure 2007527248
最悪のケースの予測g(t)がgminに達することが予測される時刻t2を計算する代わりに、Δtを例えば20分の「安全マージン」に固定して時刻t+Δtでの最悪のケースの予測を行い、この最悪のケースの予測g(t+Δt)を、例えば下側の閾値gminと比較することも可能である。最悪のケースの予測が、この閾値を下回った場合、警告が発せられる。
Figure 2007527248
このタイプの監視は、装置100内で用いられることができるが、生体のグルコースレベルを繰り返し測定するための検出器を有する他のあらゆるタイプの装置内でも用いられることができる。具体的には、この予測は、低血糖症(g(t)<gmin)または高血糖症(g(t)>gmax)までの最悪ケースでの時刻がある閾時刻を下回った場合に警告を発するために用いられることができる。
備考
当業者にとって明白であるように、上記した方法は、図1、図2に示した装置と異なる装置、例えば(上記の温度補償を行うことが第2の温度センサを付加することを要することを考慮に入れて)WO 02/069791に示されているあらゆる装置と共に用いられることができる。
本発明のほとんどの側面、例えば、温度補償、シフト補正または様々な較正方法は、他のタイプのセンサ、例えば光学センサまたは誘導性センサを用いた装置と共に行うことができる。
本発明の好適な実施形態が、本明細書に示し且つ記載されたが、本発明は、それらに限定されず、他の様々な形態で実施されることでき且つ請求の範囲の範疇内で実施されることができることが、明確に理解される。
図1は、グルコースレベルを測定するための装置の断面図である。 図2は、図1の装置のブロック回路図である。 図3は、本装置を較正するための装置である。 図4は、較正法の有利な側面を図示している。 図5は、装置を置き換えた際の信号シフトを示している。 2次導関数についての限界値有りのとき、無しのときのグルコースレベルの最悪の予測を図示している。

Claims (41)

  1. 生体中のグルコースレベルを測定するための装置であって、
    前記体の表面に付されるセンサ配列(5、6)と、
    前記センサ配列の応答を測定し、それから前記グルコースレベルを導き出すための処理回路(31乃至33、37、38)と、
    少なくとも第1、第2の温度センサ(15、22)と、
    を具備し、前記第1の温度センサの信号は、前記体の皮膚温度および環境温度に、前記第2のセンサの信号と異なる形態で依存する、装置。
  2. 前記第1の温度センサ(15)は、前記第2の温度センサ(22)よりも前記センサ配列(5、6)に近い、請求項1の装置。
  3. 第1の側面と第2の側面とを有する筐体(1)をさらに具備し、前記センサ配列(5、6)が前記第1の側面上に配置され、前記第1の温度センサ(15)が前記第1の側面に配置され、前記第2の温度センサが前記第2の側面に配置される、先行するいずれかの請求項の装置。
  4. 前記第1の温度センサ(15)が前記センサ配列に直接に熱的接触している、先行する請求項のいずれかの装置。
  5. 電子回路の組み立て品(19)をさらに具備し、前記第2の温度センサ(22)が前記組み立て品と熱的接触している、先行する請求項のいずれかの装置。
  6. 特に先行する請求項のいずれかにおいて、生体内のグルコースレベルを測定するための装置であって、
    前記体の表面に付されるセンサ配列(5、6)と、
    前記センサ配列の応答を測定し、それから前記グルコースレベルを導き出すための、Fを測定されたN≧1個の入力値に依存する関数とし、前記関数FがM+1(M≧0)個の較正パラメータa0・・・aMを有するものとして、グルコースレベルgを、
    g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM
    から計算するよう適合された、処理回路(31乃至33、37、38)と、
    所定の較正段階中の時刻t’iにおいて記録された一連の入力値sj(t’i)および前記較正段階中の時刻tiにおいて測定された一連の参照値g(ti)を格納し、且つこれらから、関数Fによって前記入力値から得られた値を前記参照値または前記参照値から導かれた値と比較することによって前記パラメータaiのうちの少なくとも一部を導き出す、較正手段(38、102)と、
    を具備する装置。
  7. 前記較正手段(102)が、時刻t’iにおけるグルコースレベルの予測値Sからの前記値の偏差
    F(t’i)=F(s1(t’i)・・・sN(t’i),a0・・・aM
    を最小化することによって、前記パラメータaiのうちの少なくとも一部を計算するよう適合され、前記予測値が前記参照値g(ti)から導かれる、請求項6の装置。
  8. 前記較正手段(102)は、Smin(t’i)およびSmax(t’i)を時刻t’iにおけるグルコースレベルの最小値および最大値として、偏差
    Figure 2007527248
    を最小化するよう適合されている、請求項7の装置。
  9. 前記較正手段(102)が、前記値diの絶対値の和を最小化するよう較正されている、請求項8の装置。
  10. 前記較正手段(102)が、
    前記較正段階において前記装置が前記体に対してシフトした際の時刻τ1・・・τPを検出し、
    関数Fによって得られた値を前記参照値g(ti)または前記参照値g(ti)から導かれた値と比較し
    i(t)をτi<t<τi+1の場合に1とし、それ以外の場合に0とし、τ0およびτP+1を前記較正段階の開始および終了時刻として、前記パラメータの少なくともパラメータa0を、
    Figure 2007527248
    によって置換する、
    よう適合されている請求項6乃至9のいずれかの装置。
  11. 再較正ステップを実行するための再較正手段(38)をさらに具備し、
    前記再較正ステップにおいて、前記関数Fから計算された前記グルコースレベルと参照測定からのグルコースレベルとの間の最適な一致を発見するために前記パラメータの1つが変化させられる、
    請求項6乃至10のいずれかの装置。
  12. 特に先行する請求項のいずれかにおいて、生体内のグルコースレベルを測定するための装置であって、
    前記体の表面に付されるセンサ配列(5、6)と、
    前記センサ配列の応答を測定し、それから前記グルコースレベルを導き出すための、gをグルコースレベルとし、Fを測定されたN≧1個の入力値s1・・・sNに依存する関数とし、前記関数FがM+1(M≧0)個の較正パラメータa0・・・aMを有するものとして
    g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM
    からグルコースレベルを計算するよう適合された、処理回路(31乃至33、37、38)と、
    前記体に対する前記装置の移動を検出し、前記シフトの前記測定されたグルコースレベルに対する影響を決定し、前記シフト後の前記測定されたグルコースレベルを前記決定された影響を補償するよう補正するためのシフト補正(38)と、
    を具備する装置。
  13. 前記シフト補正(38)が、前記入力値siのうちの少なくとも1つから導かれた信号値v中のシフトを監視することによって前記移動を検出するよう適合されている、請求項12の装置。
  14. 前記シフト補正が(38)が、前記移動の前に測定された信号値の補外(vext(t))を前記移動後に測定された少なくとも1つの信号値と比較することによって、前記シフトの前記測定されたグルコースレベルへの影響を決定するよう適合されている、請求項12または13のいずれかの装置。
  15. 前記シフト補正(38)が、前記補外(vext(t))と前記移動後に測定された信号値の少なくとも1つとの差または比を計算することによって、前記シフトの前記測定されたグルコースレベルに対する影響を決定するよう適合されている、請求項14の装置。
  16. 特に先行する請求項のいずれかにおいて、生体内のグルコースレベルを測定するための装置であって、
    前記グルコースレベルg(t)を繰り返し測定するための処理回路(31乃至33、37、38)を具備する検出器と、
    グルコースレベルを予測するための予測器と、
    具備し、
    Figure 2007527248
    の一方または両方を満たすべきことを考慮しながら前記グルコースレベルの予測値を計算するよう設計されている装置。
  17. 前記予測器が、グルコースレベルが上限または下限に達するまでの最悪ケースの時刻を計算し、前記最悪ケースの時刻が所定の閾時刻より小さい場合に警告を発するよう設計されている、請求項16の装置。
  18. 前記処理回路(31乃至33、37、38)が、gをグルコースレベルとし、Fを測定されたN≧1個の入力値s1,s2・・・sNに依存する関数とし、前記関数FがM+1(M≧0)個の較正パラメータa0,1・・・aMを有するものとして
    g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM
    から前記グルコースレベルgを計算するよう適合されている、先行する請求項のいずれかの装置。
  19. パラメータa0が、関数F内の加法的または乗法的パラメータである、請求項18の装置。
  20. 前記処理回路(31乃至33、37、38)が、g=a0+a1・s1+a2・s2+・・・aN・sNから前記グルコースレベルgを計算するよう適合されている、請求項18または19のいずれかの装置。
  21. 前記測定された入力値のうちの少なくとも1つが、前記センサ配列(5、6)の応答を示すものである、請求項18または19のいずれかの装置。
  22. 前記センサ配列(5、6)と接続された信号経路(34)に周波数掃引を印加するための信号源(31)と、
    前記信号経路(34)中の信号が最小となる時点および前記信号経路中の位相シフトがゼロを通過する時点の一方または両方における特性周波数(f0)および振幅(A0)の一方または両方を測定するための検出器(37)と、
    を具備し、
    前記測定された入力値s1,s2,・・・sNが、前記特性周波数(f0)および振幅(A0)の一方または両方を示す値を具備する、請求項18乃至21のいずれかの装置。
  23. 少なくとも第1、第2の温度センサ(15、22)をさらに具備し、前記第1の温度センサ(15)の信号は、前記体の皮膚温度(Ts)および環境温度(Te)に、前記第2のセンサ(22)の信号と異なる形態で依存し、前記測定された入力値s1,s2,・・・sNが前記第1、第2の温度センサからの信号(T1、T2)を具備する、請求項18乃至22のいずれか1項の装置。
  24. 前記装置を前記体に取り付けるためのホルダ(52)を具備する先行する請求項のいずれかの装置。
  25. 前記センサ配列(5、6)が、少なくとも1つ、特に少なくとも2つの電極(5、6)を伴った電極配列を具備し、前記処理回路が、前記電極配列に信号を印加するための少なくとも1つの信号源(31)と、前記信号に対する前記電極配列からの応答を検出するための信号検出器(37)と、を具備する、先行する請求項のいずれかの装置。
  26. 生体中のグルコースレベルを測定するための方法であって、
    センサ配列(5、6)を前記体の表面に付す工程と、
    前記センサ配列の応答を測定し且つそれらから少なくとも1つの第1の値(A0、f0)を導き出す工程と、
    第1、第2の温度センサを用いて少なくとも第2、第3の値(T1、T2)を測定する工程と、
    前記第1、第2、第3の値から、較正パラメータ(a0・・・aM)を用いて前記グルコースレベルを計算する工程と、
    を具備し、前記第2の値(T1)は前記体の皮膚温度および環境温度に前記第3の値(T2)と異なる形態で依存する、方法。
  27. 生体中のグルコースレベルを測定するための装置を操作するための方法であって、
    前記装置は、前記体に付されるセンサ配列(5、6)と、前記センサ配列の応答を測定し且つそれらから前記グルコースレベルを導き出すための処理回路(31乃至33、37、38)とを具備し、
    前記処理回路(31乃至33、37、38)はグルコースレベルgを、FをN≧1個の測定された入力値に依存する関数とし、前記関数FがM+1(M≧0)個の較正パラメータa0・・・aMを有するものとして
    g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM
    から計算するよう適合されており、
    前記方法は、
    前記装置の前記体に対する移動を検出する工程と、
    前記シフトの前記測定されたグルコースレベルに対する影響を決定する工程と、
    前記シフト後の前記測定されたグルコースレベルを前記決定された影響を補償するために補正する工程と、
    を具備する、方法。
  28. 前記移動が、前記入力値siのうちの少なくとも1つから導き出された信号値(v)中のシフトを監視することによって検出される、請求項27の方法。
  29. 前記シフトの前記測定されたグルコースレベルに対する影響が、前記移動の前に測定された信号値(v(t))の補外(vext(t))を前記移動の後に測定された少なくとも1つの信号値(v(t))と比較することによって決定される、請求項27または28のいずれかの方法。
  30. 前記シフトの前記測定されたグルコースレベルに対する影響が、前記補外(vext(t))と前記移動の後に測定された少なくとも1つの信号値との間の差または比を計算することによって決定される、請求項29の方法。
  31. 生体中のグルコースレベルを測定するための装置を較正するための方法であって、
    前記装置は、前記体の表面に付されるセンサ配列(5、6)と、前記センサ配列の応答を測定し且つそれから前記グルコースレベルを導き出すための、Fを測定されたN≧1個の入力値s1・・・sNに依存し、前記関数FがM+1(M≧0)個の較正パラメータa0・・・aMを有するものとして
    g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM
    から前記グルコースレベルgを計算するよう適合された、処理回路(31乃至33、37、38)と、を具備し、
    前記方法は、所定の較正段階中の時刻t’iにおいて記録された一連の入力値sj(t’i)および前記較正段階中の時刻tiにおいて測定された一連の参照値g(ti)とから、関数Fによって得られた値を前記参照値または前記参照値から導かれた値と比較することによって前記パラメータaiのうちの少なくとも一部を導き出す工程を具備する方法。
  32. 前記パラメータaiのうちの少なくとも一部が、時刻t’iでのグルコースレベルの予測値Sからの前記値の偏差
    F(t’i)=F(s1(t’i)・・・sN(t’i),a0・・・aM
    を最小化することによって計算され、前記予測値が前記参照値g(ti)から導かれる、請求項31の方法。
  33. 前記較正段階において前記装置が前記体に対してシフトした際の時刻τ1・・・τPを検出する工程と、
    関数Fによって得られた値を前記参照値g(ti)または前記参照値g(ti)から導かれた値と比較する工程と、
    i(t)をτi<t<τi+1の場合に1とし、τ0およびτP+1を前記較正段階の開始および終了時刻として、前記パラメータの少なくともパラメータa0を、
    Figure 2007527248
    によって置換する工程と、
    を具備する請求項31または32のいずれかの方法。
  34. 前記較正段階中に、環境温度が少なくとも5℃、特に少なくとも10℃ごとに変化させられ、前記入力値の少なくも1つ、特に2つが入力温度(T1、T2)であって、前記入力温度の値が、前記環境温度に依存し、特に2つの入力温度T1、T2が測定され、前記温度T1が、前記体の皮膚温度および環境温度に前記温度T2と異なる形態で依存する、請求項31乃至33のいずれかの方法。
  35. 前記較正段階中に、前記グルコースレベルが少なくとも100mg/dlごとに変化させられる、請求項31乃至34のいずれかの方法。
  36. 前記パラメータのうちの1つが、前記関数Fから計算された前記グルコースレベルと参照測定からのグルコースレベルとの間の最適な一致を見出すために変化させられる再較正する工程をさらに具備する、請求項31乃至35のいずれかの方法。
  37. 生体中のグルコースレベルを予測するための方法であって、
    前記グルコースレベルg(t)を繰り返し測定する工程と、
    Figure 2007527248
    の一方または両方を満たすべきことを考慮しながら将来の前記グルコースレベルを予測する工程と、
    を具備する方法。
  38. Fを測定されたN≧1個の入力値s1,s2,・・・sNに依存する関数とし、前記関数FがM+1個の較正パラメータa0,a1,・・・aMを有するものとして
    g=F(s1,s2,・・・sN,a0,a1,・・・aM
    から前記グルコースレベルgが決定される請求項26乃至37のいずれかの方法。
  39. パラメータa0が、関数F内の加法的または乗法的なパラメータである、請求項38の方法。
  40. 前記グルコースレベルgが、g=a0+a1・s1+a2・s2+・・・aN・sNから計算される、請求項39の方法。
  41. 前記センサ配列(5、6)が、少なくとも1つ、特に少なくとも2つの電極(5、6)を伴った電極配列を具備し、信号が前記電極配列に印加され、前記信号に対する前記電極配列からの応答が測定される、請求項27乃至40の方法。
JP2005511231A 2003-11-27 2003-11-27 グルコースレベルを測定するための方法 Expired - Lifetime JP4594236B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2003/005704 WO2005053526A1 (en) 2003-11-27 2003-11-27 Techniques for determining glucose levels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007527248A true JP2007527248A (ja) 2007-09-27
JP4594236B2 JP4594236B2 (ja) 2010-12-08

Family

ID=34640306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005511231A Expired - Lifetime JP4594236B2 (ja) 2003-11-27 2003-11-27 グルコースレベルを測定するための方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20070282180A1 (ja)
EP (2) EP2277438B1 (ja)
JP (1) JP4594236B2 (ja)
AT (1) ATE529036T1 (ja)
AU (1) AU2003283714A1 (ja)
WO (1) WO2005053526A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523859A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 バイオボーション・アーゲー グルコース決定のための広帯域フィールド応答特性測定
JP2012529349A (ja) * 2009-06-09 2012-11-22 バイオセンサーズ, インコーポレイテッド 血中代謝物濃度の非侵襲的監視
JP2017053716A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 シャープ株式会社 センサ装置
WO2018169374A1 (ko) * 2017-03-17 2018-09-20 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
JP2021511094A (ja) * 2018-01-23 2021-05-06 デックスコム・インコーポレーテッド センサに対する温度効果を補償するためのシステム、デバイスおよび方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9135402B2 (en) 2007-12-17 2015-09-15 Dexcom, Inc. Systems and methods for processing sensor data
US7774145B2 (en) 2003-08-01 2010-08-10 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US8160669B2 (en) 2003-08-01 2012-04-17 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US8275437B2 (en) 2003-08-01 2012-09-25 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US8845536B2 (en) 2003-08-01 2014-09-30 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US7920906B2 (en) 2005-03-10 2011-04-05 Dexcom, Inc. System and methods for processing analyte sensor data for sensor calibration
US9247900B2 (en) 2004-07-13 2016-02-02 Dexcom, Inc. Analyte sensor
EP3263032B1 (en) 2003-12-09 2024-01-24 Dexcom, Inc. Signal processing for continuous analyte sensor
US7640048B2 (en) 2004-07-13 2009-12-29 Dexcom, Inc. Analyte sensor
US8170803B2 (en) 2004-07-13 2012-05-01 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US8452368B2 (en) 2004-07-13 2013-05-28 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US8565848B2 (en) 2004-07-13 2013-10-22 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
US7547281B2 (en) 2005-02-01 2009-06-16 Medtronic Minimed, Inc. Algorithm sensor augmented bolus estimator for semi-closed loop infusion system
JP4947440B2 (ja) * 2005-11-10 2012-06-06 バイオボーション・アーゲー 身体組織中のグルコース・レベルを割り出すための装置
WO2008154753A1 (en) 2007-06-20 2008-12-24 Solianis Holding Ag Method for measuring the response of a tissue to an electromagnetic field
US8290559B2 (en) 2007-12-17 2012-10-16 Dexcom, Inc. Systems and methods for processing sensor data
EP2249693A1 (en) * 2008-01-11 2010-11-17 Solianis Holding Ag A method and device for determining a property of living tissue
US20110160554A1 (en) * 2008-06-18 2011-06-30 Alexander Megej Device and method for determining at least one characterizing parameter of multilayer body tissue
US8630692B2 (en) 2009-04-30 2014-01-14 Pacesetter, Inc. Method and implantable system for blood-glucose concentration monitoring using parallel methodologies
US9179856B2 (en) 2009-04-17 2015-11-10 Biovotion Ag Sensing device for body tissue properties
WO2011094875A1 (en) 2010-02-05 2011-08-11 Solianis Holding Ag Wearable sensor device
EP2563207B1 (en) 2010-02-26 2019-11-13 Biovotion AG Optical determination of blood perfusion and similar parameters
KR101100987B1 (ko) * 2010-03-23 2011-12-30 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널
WO2013065248A1 (ja) * 2011-11-01 2013-05-10 パナソニック株式会社 生体試料測定装置
KR102568511B1 (ko) * 2017-02-10 2023-08-31 코닌클리케 필립스 엔.브이. 차량의 운전 동안 저혈당 이벤트의 개시의 경보 시스템
EP3651164A1 (en) 2018-11-07 2020-05-13 Roche Diabetes Care GmbH Method and system of determining a probability of a blood glucose value for a patient being in an adverse blood glucose range at a prediction time, and computer program product

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077476A (en) * 1990-06-27 1991-12-31 Futrex, Inc. Instrument for non-invasive measurement of blood glucose
JPH05508336A (ja) * 1990-06-27 1993-11-25 ファトレックス・インコーポレイテッド 血糖値の非侵襲的測定
JP2002248104A (ja) * 2001-02-26 2002-09-03 Spectratech Inc 生体情報測定装置およびこれを使用する測定方法
WO2002069791A1 (en) * 2001-03-06 2002-09-12 Pendragon Medical Ltd. Method and device for determining the concentration of a substance in body liquid

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509531A (en) * 1982-07-28 1985-04-09 Teledyne Industries, Inc. Personal physiological monitor
DE3623711A1 (de) * 1985-07-12 1987-01-15 Med & Tech Handels Gmbh Vorrichtung zum feststellen von eigenschaften, verschiedenheiten und veraenderungen des menschlichen oder tierischen koerpers
US4765179A (en) * 1985-09-09 1988-08-23 Solid State Farms, Inc. Radio frequency spectroscopy apparatus and method using multiple frequency waveforms
US4679426A (en) * 1985-09-09 1987-07-14 Fuller Milton E Wave shape chemical analysis apparatus and method
US4875486A (en) * 1986-09-04 1989-10-24 Advanced Techtronics, Inc. Instrument and method for non-invasive in vivo testing for body fluid constituents
US5050612A (en) * 1989-09-12 1991-09-24 Matsumura Kenneth N Device for computer-assisted monitoring of the body
SE466987B (sv) * 1990-10-18 1992-05-11 Stiftelsen Ct Foer Dentaltekni Anordning foer djupselektiv icke-invasiv, lokal maetning av elektrisk impedans i organiska och biologiska material samt prob foer maetning av elektrisk impedans
US5792668A (en) * 1993-08-06 1998-08-11 Solid State Farms, Inc. Radio frequency spectral analysis for in-vitro or in-vivo environments
US5508203A (en) * 1993-08-06 1996-04-16 Fuller; Milton E. Apparatus and method for radio frequency spectroscopy using spectral analysis
US5752512A (en) * 1995-05-10 1998-05-19 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and method for non-invasive blood analyte measurement
US6517482B1 (en) * 1996-04-23 2003-02-11 Dermal Therapy (Barbados) Inc. Method and apparatus for non-invasive determination of glucose in body fluids
US5890489A (en) * 1996-04-23 1999-04-06 Dermal Therapy (Barbados) Inc. Method for non-invasive determination of glucose in body fluids
US5804967A (en) * 1996-11-15 1998-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method for generating short pulses for NMR and NQR processing
WO1998037805A1 (en) * 1997-02-26 1998-09-03 Diasense, Inc. Individual calibration of blood glucose for supporting noninvasive self-monitoring blood glucose
EP0870465B1 (en) * 1997-04-12 2001-03-14 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for the non-invasive determination of the concentration of a component
US6028433A (en) * 1997-05-14 2000-02-22 Reid Asset Management Company Portable fluid screening device and method
US6182504B1 (en) * 1997-11-03 2001-02-06 Roxar, Inc. Emulsion composition monitor
US6134461A (en) * 1998-03-04 2000-10-17 E. Heller & Company Electrochemical analyte
US6175752B1 (en) * 1998-04-30 2001-01-16 Therasense, Inc. Analyte monitoring device and methods of use
PT1077634E (pt) * 1998-05-13 2003-12-31 Cygnus Therapeutic Systems Monitorizacao de substancias fisiologicas a analisar
ATE258028T1 (de) * 1998-05-13 2004-02-15 Cygnus Therapeutic Systems Signalverarbeitung zur messung von physiologischen analyten
CN1198536C (zh) * 1999-12-28 2005-04-27 平迪产品公司 血糖非侵入性分析的方法和设备
ATE392178T1 (de) * 2000-08-18 2008-05-15 Animas Technologies Llc Vorrichtung zum vorhersagen von hypoglyecemiefällen
US6434408B1 (en) * 2000-09-29 2002-08-13 Datex-Ohmeda, Inc. Pulse oximetry method and system with improved motion correction
CN1471373A (zh) * 2001-02-05 2004-01-28 ��³��ɭ˹��˾ 测定血液中葡萄糖浓度的方法
US7315767B2 (en) * 2001-03-06 2008-01-01 Solianis Holding Ag Impedance spectroscopy based systems and methods
GB0106250D0 (en) * 2001-03-13 2001-05-02 Hall Effect Technologies Ltd Apparatus and method for analysing blood
DE10119527A1 (de) * 2001-04-12 2002-11-07 Sitec Sensortechnik Gmbh Verfahren zur mobilen oder stationären Erfassung von Körperfunktions- und Stoffwechseldaten eines lebenden Körpers und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
GB0110313D0 (en) * 2001-04-27 2001-06-20 Hall Effect Technologies Ltd Apparatus and method for analysing a fluid
IL143904A0 (en) * 2001-06-21 2002-04-21 Glucon Inc Method and apparatus for measuring temperature
US8010174B2 (en) * 2003-08-22 2011-08-30 Dexcom, Inc. Systems and methods for replacing signal artifacts in a glucose sensor data stream
US7020508B2 (en) * 2002-08-22 2006-03-28 Bodymedia, Inc. Apparatus for detecting human physiological and contextual information
JP4467263B2 (ja) * 2002-09-20 2010-05-26 日本精密測器株式会社 健康指標測定のための電子機器及びその制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077476A (en) * 1990-06-27 1991-12-31 Futrex, Inc. Instrument for non-invasive measurement of blood glucose
JPH05508336A (ja) * 1990-06-27 1993-11-25 ファトレックス・インコーポレイテッド 血糖値の非侵襲的測定
JP2002248104A (ja) * 2001-02-26 2002-09-03 Spectratech Inc 生体情報測定装置およびこれを使用する測定方法
WO2002069791A1 (en) * 2001-03-06 2002-09-12 Pendragon Medical Ltd. Method and device for determining the concentration of a substance in body liquid
JP2004526492A (ja) * 2001-03-06 2004-09-02 ペンドラゴン・メディカル・リミテッド 体液中の物質の濃度を決定する方法および装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012523859A (ja) * 2009-04-17 2012-10-11 バイオボーション・アーゲー グルコース決定のための広帯域フィールド応答特性測定
US9247905B2 (en) 2009-04-17 2016-02-02 Biovotion Ag Wide band field response measurement for glucose determination
JP2012529349A (ja) * 2009-06-09 2012-11-22 バイオセンサーズ, インコーポレイテッド 血中代謝物濃度の非侵襲的監視
JP2017053716A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 シャープ株式会社 センサ装置
WO2018169374A1 (ko) * 2017-03-17 2018-09-20 삼성전자 주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
JP2021511094A (ja) * 2018-01-23 2021-05-06 デックスコム・インコーポレーテッド センサに対する温度効果を補償するためのシステム、デバイスおよび方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1694196A1 (en) 2006-08-30
WO2005053526A1 (en) 2005-06-16
JP4594236B2 (ja) 2010-12-08
EP2277438B1 (en) 2013-03-06
ATE529036T1 (de) 2011-11-15
EP2277438A1 (en) 2011-01-26
AU2003283714A1 (en) 2005-06-24
EP1694196B1 (en) 2011-10-19
US20070282180A1 (en) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4594236B2 (ja) グルコースレベルを測定するための方法
US20210251526A1 (en) Systems and methods for processing analyte sensor data
US11864894B2 (en) Method and system for providing calibration of an analyte sensor in an analyte monitoring system
EP2437663B1 (en) Temperature estimations in a blood glucose measuring device
JP2024059889A (ja) センサに対する温度効果を補償するためのシステム、デバイスおよび方法
US10687716B2 (en) Drift compensation for implanted capacitance-based pressure transducer
JP3940121B2 (ja) プローブ先端部の断熱と高速予測アルゴリズム
EP2350589B1 (en) Analyte assessment system and method
JP4499787B2 (ja) 生体組織のパラメータを決定する方法および装置
JP2011075580A (ja) 予測型体温測定システム
JP5864884B2 (ja) 測定装置および測定方法
CN109211987B (zh) 测定装置、计算机可读取的记录介质以及测定方法
US9939334B2 (en) Fast responsive personalized thermometer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091020

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100120

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100127

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100323

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100330

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100419

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100916

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4594236

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term