JP2008525767A - インスリンのボーラス量を決定するシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

現在の時間間隔において測定されたグルコース値が現在の時間間隔の目標グルコース値を超えた場合、及び投与されるボーラスのグルコース低下作用の持続時間が現在の時間間隔と幾つかの次の隣接する時間間隔とにまたがる場合、インスリンボーラス量を計算する方法は、幾つかの時間間隔のうちのそれぞれの時間間隔の間に各々使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用の対応するパーセンテージ数を求める段階と、測定グルコース値、幾つかの次の隣接する時間間隔のうちの最後の時間間隔における目標血中グルコース値、現在の時間間隔及び幾つかの次の隣接する時間間隔の各々についてのインスリン感受性、並びに対応するパーセンテージ数の関数として推奨ボーラス量を計算する段階を含むことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に、糖尿病患者のグルコースレベルの管理技術に関し、より具体的には、グルコースレベルを管理する手段としてインスリン投与を決定し推奨するシステムに関する。

現在、糖尿病治療を管理するハンドヘルドのシステム及び他のシステムが幾つか存在する。多くのこのようなシステムは、長い時間期間（例えば１日又は数日）を幾つかの隣接する時間間隔に分割することを行う。各時間間隔内で、例えばインスリンの国際単位（ＩＵ）あたりのｍｇ／ｄｌの単位で、特定のグルコース目標及び特定のインスリン感受性値を設定することができる。このようなシステムでは、隣接する時間間隔に対してこのようなボーラス投与を行う時間に関係なく、追加補正インスリンのボーラス投与を的確に決定して推奨し、これによってユーザのインスリンの必要性を厳密に追跡してこれを満たすことが望ましい。

米国特許出願番号１０／９２７，６１４

本発明は、添付の請求項に記載された特徴の１つ又はそれ以上、及び／又は以下の特徴の１つ又はそれ以上、並びにこれらの組み合わせを含むことができる。糖尿病治療システムは、関連する目標グルコース値とインスリン感受性値とを各々が定める幾つかの隣接する時間間隔を有することができる。現在の時間間隔において測定されたグルコース値が現在の時間間隔の目標グルコース値を超えた場合、及び投与されることになる推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔とにまたがる場合に、推奨インスリンボーラス量を計算する方法は、現在の時間間隔と幾つかの次の隣接する時間間隔との間の幾つかの時間間隔のうちのそれぞれの時間間隔の間に使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに各々相当する、対応するパーセンテージ数を求める段階を含む。推奨ボーラス量は、測定グルコース値と、幾つかの次の隣接する時間間隔のうちの最後の時間間隔における目標血中グルコース値と、現在及び幾つかの次の隣接する時間間隔の各々についてのインスリン感受性と、対応するパーセンテージ数との関数として計算することができる。

次の隣接する時間間隔の数は１とすることができ、対応するパーセンテージ数を求める段階は、現在の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第１のパーセンテージを求める段階と、次の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第２のパーセンテージを求める段階を含むことができる。次に、計算段階は、測定グルコース値と、次の隣接する時間間隔の目標血中グルコースレベルと、現在及び次の隣接する時間間隔におけるインスリン感受性と、第１及び第２のパーセンテージとの関数として推奨ボーラス量を計算する段階を含むことができる。

第１のパーセンテージを求める段階は、測定ボーラス値を測定した現在の時間間隔における少なくとも現在の時間と、次の隣接する時間間隔の開始時間と、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間との関数として第１のパーセンテージを求める段階を含むことができる。本方法は更に、次の隣接する時間間隔の開始時間と現在の時間との差として現在の間隔のボーラス活性時間を計算する段階を含むことができる。次に、第１のパーセンテージを求める段階は、現在の間隔のボーラス活性時間、及び続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として第１のパーセンテージを求める段階を含むことができる。第１のパーセンテージを求める段階は、現在の間隔のボーラス活性時間値と、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間値との関数として第１のパーセンテージ値が入ったテーブルから第１のパーセンテージ値を抽出する段階を含むことができる。第２のパーセンテージを求める段階は、１００パーセントと第１のパーセンテージとの差として第２のパーセンテージを計算する段階を含むことができる。

或いは、第２のパーセンテージを求める段階は、測定ボーラス値を測定した現在の時間間隔における少なくとも現在の時間と、次の隣接する時間間隔の開始時間と、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間との関数として第２のパーセンテージを求める段階を含むことができる。この実施形態では、本方法は更に、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間と、次の隣接する時間間隔の開始時間及び現在時間の間の差に相当する現在の間隔のボーラス活性時間との差として、次の間隔のボーラス活性時間を計算する段階を含むことができる。次に第２のパーセンテージを求める段階は、次の間隔のボーラス活性時間と、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間との関数として第２のパーセンテージを求める段階を含むことができる。第２のパーセンテージを求める段階は、次の間隔のボーラス活性時間値と、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間値との関数として第２のパーセンテージ値が入ったテーブルから第２のパーセンテージ値を抽出する段階を含むことができる。第１のパーセンテージを求める段階は、１００パーセントと第２のパーセンテージとの差として第１のパーセンテージを計算する段階を含むことができる。

いずれの場合も、本方法は更に、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、予め定められた時間量だけ次の隣接する時間間隔にまたがる場合に限り、求める段階と計算する段階の両方を行う段階を含むことができる。

時間間隔のうち現在の時間間隔において測定されたグルコース値が現在の時間間隔の目標グルコース値を超えたときに推奨インスリンボーラス量を計算する方法は、投与されることになる推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、現在の時間間隔と少なくとも次の隣接する時間間隔とにまたがるかどうかを判断する段階を含むことができる。本方法は更に、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が現在の時間間隔に限定される場合に限り、測定グルコース値と、現在の時間間隔における目標グルコース値と、現在の時間間隔のインスリン感受性値との関数として推奨ボーラス量を計算する段階を含むことができる。本方法は更に、続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、現在と少なくとも次の隣接する時間間隔とにまたがる場合には、幾つかの追加段階を含むことができる。例えば、本方法は、現在の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第１のパーセンテージを求める段階を含むことができる。本方法は更に、次の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第２のパーセンテージを求める段階を含むことができる。本方法は更に、測定グルコース値と、次の隣接する時間間隔における目標血中グルコースレベルと、現在及び次の隣接する時間間隔のインスリン感受性と、第１及び第２のパーセンテージとの関数として推奨ボーラス量を計算する段階を含むことができる。

時間間隔のうち現在の時間間隔において測定されたグルコース値が現在の時間間隔における目標グルコース値を超えた場合、及び続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔とにまたがる場合に推奨インスリンボーラス量を計算する方法は、現在の時間間隔の目標グルコース値と次の隣接する時間間隔の目標グルコース値との差として第１の差を求める段階を含むことができる。本方法は更に、現在の時間間隔のインスリン感受性値と次の隣接する時間間隔のインスリン感受性値との差として第２の差を求める段階を含むことができる。本方法は更に、第１の差が第１の閾値未満であり、且つ第２の差が第２の閾値未満である場合に限り、測定グルコース値と、現在の時間間隔の目標グルコース値と、現在の時間間隔のインスリン感受性値との関数として推奨ボーラス量を計算する段階を含むことができる。第１の差が第１の閾値を超えるか、第２の差が第２の閾値を超える場合、本方法は更に幾つかの追加段階を含むことができる。例えば、本方法は、現在の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第１のパーセンテージを求める段階を含むことができる。本方法は更に、次の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第２のパーセンテージを求める段階を含むことができる。本方法は更に、測定グルコース値と、次の隣接する時間間隔における目標グルコースレベルと、現在及び次の隣接する時間間隔におけるインスリン感受性と、第１及び第２のパーセンテージとの関数として推奨ボーラス量を計算する段階を含むことができる。

本発明のこれら及び他の特徴は、例示的な実施形態の以下の説明から更に明らかになるであろう。

ここで、本発明の原理の理解を助けるために、添付図面に示した幾つかの例示的な実施形態を参照し、特定の専門用語を用いてこの例示的な実施形態を説明する。

次に図１を参照すると、インスリンボーラス推奨システム１０の１つの例示的な実施形態のブロック図が示されている。例示した実施形態では、インスリンボーラス推奨システム１０は、視覚的表示ユニット１６、更にデータ入力ユニット１８に電気的に接続された少なくとも制御回路１４を有するボーラス推奨ユニット１２を含む。制御回路１４は、例示的に、１つ又はそれよりも多いソフトウェアアルゴリズムを実行できる従来のマイクロプロセッサを用いた制御コンピュータとすることができるが、制御回路１４は代替的に、以下に説明するように動作することができる電子回路の単一のもの又は集合とすることができる。幾つかの実施形態では、制御回路１４は、点線で示す従来のメモリユニット２０に電気的に接続することができる。視覚的表示ユニット１６は、限定的ではないが、冷陰極管（ＣＲＴ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、単色又は多色モニタ、タッチセンサ式のデータ入力画面又は同様のものを含む、いずれかの従来のディスプレイ画面であるか、或いはディスプレイ画面を含むことができる。データ入力ユニット１８は、限定ではないが、キーボード又はキーパッド、マウス又は同様のポイントアンドクリックデバイス、表示ユニット１６と関連付けられた１つ又はそれよりも多いコード化若しくは非コード化されたタッチセンサ式スイッチ、音声作動式データ入力デバイス又は同様のものを含む、従来の何らかのデータ入力デバイスであるか、或いは該データ入力デバイスを含むことができる。

インスリンボーラス推奨システム１０は、幾つかの実施形態では、図１に点線で示すように追加のボーラス推奨ユニット３０を更に含むことができる。ユニット３０は、視覚的表示ユニット３４及びデータ入力ユニット３６にも電気的に接続された制御回路３２を含むことができ、制御回路３２、表示ユニット３４、及びデータ入力ユニット３６は、ボーラス推奨ユニット１２に関して上述された形態のいずれにおいても設けることができる。制御回路３２は更に、従来のメモリユニット３８に電気的に接続することができる。この実施形態では、ボーラス推奨ユニット１２及びボーラス推奨ユニット３０は、各々従来の技術を使用して、この２つのユニットを物理的に接続する１つ又はそれよりも多い信号経路を含む有線接続４０を介して、無線信号又は携帯電話リンクなどの無線信号経路４２を介して、及び／又はワールド・ワイド・ウェブ（ＷＷＷ）４４を介して情報を共有するように各々構成することができる。

インスリンボーラス推奨システム１０は、１つ又はそれよりも多い実行可能なソフトウェアアルゴリズムとしてシステム１０内に具現化されたインスリンボーラス推奨プロトコルに従って、１つ又はそれよりも多い特定のインスリンボーラス量をシステム１０のユーザの血流に投与することを決定し推奨するように構成されている。このようなソフトウェアアルゴリズムを実行し、システム１０とユーザとの間で有用な情報を伝達するインスリンボーラス推奨システム１０の物理的構造は、様々な形態をとることができる。例えば、１つの例示的な実施形態では、ボーラス推奨システム１０は、従来のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ又はノートブックコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）又は同様のものとして、或いはハンドヘルド、ラップトップ、又はデスクトップの特定用途のボーラス推奨ユニットとして具現化されたボーラス推奨ユニット１２のみを含む。これらの場合のいずれにおいても、ボーラス推奨ユニット１２は、幾つかの実行可能なソフトウェアアルゴリズムを格納するメモリユニット２０を含み、制御回路１４は、これらのソフトウェアアルゴリズムを実行し、以下に詳細に説明するインスリンボーラス推奨プロトコルに従って、ユーザの血流に特定のインスリンボーラス量を１回又は複数回注入することを決定し推奨するように動作可能である。この実施形態では、表示ユニット１６は、ソフトウェアアルゴリズムの指示を受けて制御回路１４により制御され、ユーザに情報を伝達し、ユーザがデータ入力ユニット１８を介して入力することができる情報の入力をユーザに促す。

別の例示的な実施形態では、インスリンボーラス推奨システム１０は、ボーラス推奨ユニット１２と、ボーラス推奨ユニット３０とを含む。この実施形態の一例として、ボーラス推奨ユニット１２は、上述のようにＰＤＡ又は特定用途のボーラス推奨ユニットとすることができ、ボーラス推奨ユニット３０は、ＰＣ、ラップトップ、又はノートブックコンピュータとすることができる。この実施形態では、ユニット１２は、無線インターフェース４２を介して、或いは有線インターフェース４０を介してユニット３０と通信することができ、該有線インターフェースは、ユニット１２を受け入れるように構成されたＰＤＡ又は特定用途のボーラス推奨ユニットのクレードルに電気的に接続され、ユニット１２をユニット３０とデータ通信して電気的に接続することができる。この実施例では、ユニット１２及び３０それぞれのメモリユニット２０及び３８は、各々幾つかのソフトウェアアルゴリズムを格納することができ、ユーザは、ボーラス推奨ユニット１２を携帯型インスリンボーラス推奨ユニットとして使用し、及び／又はボーラス推奨ユニット３０を固定型インスリンボーラス推奨ユニットとして使用することができる。この場合、ユーザは、有線又は無線インターフェース４０又は４２それぞれを介して双方のユニット１２及び３０のデータベースを周期的に同期させることによって、各ユニット１２及び３０のデータベースの動向を管理する。

ボーラス推奨ユニット１２及びボーラス推奨ユニット３０を含むインスリンボーラス推奨システム１０の実施形態の別の実施例として、ボーラス推奨ユニット１２は、ＰＤＡ、ＰＣ、ラップトップ又はノートブックコンピュータ、携帯電話、或いはＷＷＷ４４にアクセスすることができる他のいずれかのユニット若しくはデバイスとすることができる。この実施例では、ボーラス推奨ユニット１２は、幾つかのソフトウェアアルゴリズムをメモリユニット２０内に格納させる必要がなく、メモリユニット２０を含む必要もない。ボーラス推奨ユニット３０は、この実施例では、ＷＷＷ４４にアクセスするようにも構成され、幾つかのソフトウェアアルゴリズムをメモリユニット３８内に格納させたリモートコンピュータ又は従来のウェブサーバとすることができる。リモートコンピュータ又はウェブサーバ３０の制御回路３２は、この実施例においては、ボーラス推奨ユニット１２を介してユーザによりＷＷＷ４４上に提供される情報に基づいて幾つかのソフトウェアアルゴリズムを実行するように動作可能である。この特定の実施形態では、ユーザ及び／又はヘルスケア提供者は、ボーラス推奨ユニット３０により制御されるウェブページ又はウェブサイトにアクセスし、インスリンボーラス推奨プロトコルの初期動作パラメータ及び／又は限度を制御回路３２に提供することができる。次いで、ユーザはその後で、ウェブページ又はウェブサイトにアクセスし、現在の血中グルコース情報を入力することができ、その後、制御回路３２は、以下に詳細に説明するインスリンボーラス推奨プロトコルに従って現在の血中グルコース情報に基づき、ユーザの血流への特定のインスリンボーラス量の１回又は複数回の注入をウェブページ又はウェブサイトを介して決定し推奨することができる。

従って、この特定の実施形態では、インスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズムは、リモートコンピュータ又はウェブサーバ３０に存在し、これに関連して、ボーラス推奨ユニット１２は、現在の血中グルコース情報をウェブページ又はウェブサイトに提供することができ、リモートコンピュータ又はウェブサーバ３０によりウェブページ又はウェブサイト上に作成された推奨結果を見ることができるような十分なハードウェアを含むだけでよい。しかしながら、実際問題として、この実施形態においては、ボーラス推奨ユニット１２にメモリユニット２０を備え、そこに幾つかのボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズムを格納して、ＷＷＷ４４及び／又は適切なウェブページ若しくはウェブサイトにアクセスすることができない又は実施可能ではない場合に、ボーラス推奨ユニット１２がこれらのソフトウェアアルゴリズムを独立して実行することができるようにすることが更に好ましい。更に、このような実施形態では、リモート及び／又はウェブベースのデータベースをボーラス推奨ユニット１２のメモリユニット２０内に格納されたデータベースと同期させることが好ましい。

インスリンボーラス推奨システム１０は、グルコース計測器若しくは他の自動血中グルコース測定ユニット及び／又はインスリンポンプ若しくは他の自動インスリン薬注又は投与ユニットと協働するように構成することができる点は理解されるであろう。インスリンボーラス推奨システム１０と共にグルコース計測器又は他の自動血中グルコース測定ユニットが含まれる実施形態では、制御コンピュータ１４は、従来の技術を用いてこのようなユニットに現在の血中グルコース情報を自動的に生成するように指示する構成とすることができ、その後、システム１０は、以下に詳細に説明するようにこの現在の血中グルコース情報を用いて、更に１回のインスリンボーラス量を投与することを決定し推奨することができる。インスリンボーラス推奨システム１０と共にインスリンポンプ又は他の自動インスリン薬注ユニットが含まれている実施形態では、制御コンピュータ１４は、推奨するインスリンボーラス量をユーザに自動的に投与するように従来の技術を用いてこのようなユニットに指示する構成にすることができる。

上述のように、図１に示したインスリンボーラス推奨システム１０は、インスリンボーラス推奨プロトコルに従ってユーザの血流に特定のインスリンボーラス量の１回又は複数回の投与を決定し推奨する幾つかのソフトウェアアルゴリズムを実行するよう動作可能である。インスリンボーラスプロトコルは、本発明の開示に関しては、長い時間（例えば１日又は数日）を幾つかの隣接する時間間隔に分割することを行う。このようないずれかの時間間隔で、特定の目標グルコースレベル及び特定のインスリン感受性値を定めることができる。いずれかの時間間隔における目標グルコースレベルは、ユーザが維持することを望む当該時間間隔内のある一定のグルコース値に相当する。一例としての目標グルコースレベルは、１２０ｍｇ／ｄｌとすることができるが、幾つかの時間間隔で定められた様々な目標グルコースレベルは他の値をとることができる。いずれかの時間間隔でのインスリン感受性値は、例えば注入されるインスリンの単位当たりのｍｇ／ｄｌで示した低下グルコースに相当する。一例としてのインスリン感受性値は、３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵとすることができるが、代替として、他のインスリン感受性値を使用してもよい。このようなインスリンボーラスプロトコルを実施するシステム１０が実行するのに適している例示的なソフトウェアアルゴリズムに関する詳細は、本発明の譲受人に委譲された米国特許出願番号１０／９２７，６１４に記載されており、この開示事項は引用により本明細書に組み込まれる。しかしながら、システム１０は、代替的に又は付加的に、他の従来のソフトウェアアルゴリズムを実行してこのようなインスリンボーラスプロトコルを実施するようにプログラムすることができる点を理解されたい。

次に図２を参照すると、上述のインスリンボーラスプロトコルによる２つの時間間隔を例示する血中グルコース対時間のプロットが示されている。現在の時間間隔は、「現在の間隔の開始」時間Ｔ_ＢＣＩで始まり、後続の「現在の間隔の終了」時間Ｔ_ＥＣＩで終わる。現在の間隔中に定められた目標血中グルコース５０は、ＢＧＴ_ＣＩで示され、現在の間隔中に定められたインスリン感受性は、ＩＳ_ＣＩで示される。次の隣接する時間間隔は、「現在の間隔の終了」時間Ｔ_ＥＣＩと一致する「次の間隔の開始」時間Ｔ_ＢNＩで始まり、後続の「次の間隔の終了」時間Ｔ_ＥＮＩで終わる。次の隣接する間隔中に定められた目標血中グルコース５２は、ＢＧＴ_ＮＩで示され、次の隣接する間隔中に定められたインスリン感受性は、ＩＳ_ＮＩで示される。

システム１０のユーザは、１つ又はそれよりも多い従来の技術によってユーザのグルコースレベルの測定値を得ることができる。ユーザのグルコースレベルの現在の測定値が、現在の間隔での目標血中グルコースレベルＢＧＴ_ＣＩを超える場合、従来のボーラス推奨システムは通常、次式によって推奨補正インスリンボーラスＣＢを計算するよう動作することができる。
ＣＢ＝（ＢＧＭ−ＢＧＴ_ＣＩ）／ＩＳ_ＣＩ （１）
ここでＢＧＭは、現在の時間Ｔ_Ｃで測定された血中グルコースレベルである。次いで、ユーザが時間Ｔ_Ｃ近くで推奨補正インスリンボーラスを投与し、投与されたインスリンボーラスは、既知の方法で時間Ｔ_Ｍにわたってグルコースレベルを下げるように機能し、ここで、Ｔ_Ｍは、本明細書において、投与されたインシュリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間として定められる。

図２を再度参照し、血中グルコース値５４が現在時間Ｔ_Ｃで測定される現在の間隔で上述のケースを説明する。上記のように計算された補正ボーラスＣＢがＴ_Ｃ近くで投与されると、血中グルコースは、この実施例では現在の間隔の目標血中グルコース値ＢＧＴ_ＣＩに相当する目標グルコース値５０まで経時的に低下し、持続時間Ｔ_Ｍの間ＢＧＴ_ＣＩに保たれる。数値例を用いて、点５４に相当する測定された血中グルコース値ＢＧＭが２００ｍｇ／ｄｌ、現在の間隔中の目標血中グルコース値ＢＧＴ_ＣＩが１２０ｍｇ／ｄｌ、現在の間隔中のインスリン感受性ＩＳ_ＣＩが３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵと仮定する。これらの数字を上述の従来の補正ボーラスの式に代入すると、（２００ｍｇ／ｄｌ−１２０ｍｇ／ｄｌ）／３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ＝２．６６７、すなわちおよそ２．７ＩＵとなる。従って、現在の間隔中で、ユーザのグルコースレベルを２００ｍｇ／ｄｌから目標の１２０ｍｇ／ｄｌまで下げるには、およそ２．７ＩＵのインスリンを必要とする。

この与えられた実施例で示されるように、従来の補正ボーラスの式は、補正ボーラスが現在の時間間隔の十分早い時間に投与されて、投与されたインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが現在の間隔内に収まる限り有効である。しかしながら、従来の補正ボーラスの式を計算の根拠として用い、現在の時間間隔の遅い時間となる現在の時間Ｔ_Ｃで補正ボーラスを投与して、投与したボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔までまたがると、望ましくない結果をもたらす可能性がある。例えば、血中グルコース値５８が、現在の時間間隔の終わりＴ_ＥＣＩ（次の隣接する時間間隔の開始時間Ｔ_ＢＮＩに相当する）近くの現在の時間Ｔ_Ｃで測定された場合を考える。補正ボーラスＣＢを上述の従来の式を用いて計算し、Ｔ_Ｃ近くで投与すると、血中グルコースは、時間６０にわたり、この実施例では次の隣接する時間間隔に入り、次の隣接する時間間隔の目標グルコース値５２を有意に下回ることができるグルコースレベル６２まで減少する。別の数値例を用いると、点５８に相当する測定血中グルコース値ＢＧＭが同じく２００ｍｇ／ｄｌ、現在の間隔中の目標血中グルコース値ＢＧＴ_ＣＩが同じく１２０ｍｇ／ｄｌ、現在の間隔中のインスリン感受性ＩＳ_ＣＩが同じく３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ、次の隣接する時間間隔中の目標血中グルコース値ＢＧＴ_ＮＩが１５０ｍｇ／ｄｌ、及び次の隣接する時間間隔中のインスリン感受性ＩＳ_ＮＩが４０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵとする。Ｔ_Ｃは、未だ現在の時間間隔内にあるので、上述の従来の補正ボーラスの式は同様に、（２００ｍｇ／ｄｌ−１２０ｍｇ／ｄｌ）／３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ＝２．６６７、すなわちおよそ２．７ＩＵとなる。しかしながら、この実施例のＴ_Ｃは、Ｔ_ＢＮＩの１分以内と仮定する。ユーザが更に１分待機して血中グルコース測定を行い、次の隣接する時間間隔が現在の時間間隔となった場合、上述した従来の補正ボーラスの式は、（２００ｍｇ／ｄｌ−１５０ｍｇ／ｄｌ）／４０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ＝１．２５、すなわちおよそ１．３ＩＵとなる。従って、この実施例におけるＴ_Ｃ又はその近くで２．７ＩＵのインスリンボーラスを投与すると、１．４ＩＵの量の不必要なインスリンが生じ、その結果、４０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵのインスリン感受性ＩＳ_ＮＩで血中グルコース目標ＢＧＴ_ＮＩを下回る（４０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ＊１．４ＩＵ）＝５６ｍｇ／ｄｌの血中グルコースアンダーシュート６２を生じ、最終的なグルコース減少が点５８の２００ｍｇ／ｄｌから６２の９４ｍｇ／ｄｌに対応する。

投与されたインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが、現在の時間間隔と次の時間間隔とにまたがる場合において、補正ボーラスの決定の精度を向上させるための１つの効果的な方法は、目標血中グルコースレベルとインスリン感受性の時間依存性を考慮に入れることである。例えば、ｈ（τ）は、τ＝０で投与された（所与のタイプの）インスリンのボーラスに対して消費し尽くしたインスリン活性の相対量である。τ≧Ｔ_Ｍでは、ｈ（τ）＝１となる。次に、ＩＳ（Ｔ）が、時間の関数としてのインスリン感受性であるとすると、任意の時間Ｔ＝Ｔ_Ａで与えられるインスリンのボーラスは、次のインパルス応答を有する。

ここでｈ（τ）は、ｈ（τ）の時間微分である。

Ｄ（Ｔ）は、時間依存性のインスリンボーラス注入率関数とすると、ＢＧ_−∞＝ＢＧ（Ｔ→−∞）に対して所与の時間におけるグルコースの下降は、次のようになる。

現在の時間Ｔ＝Ｔ_Ｃにおいて、すでに投与された過去のインスリンボーラスによって今後生じる血中グルコースの下降ΔＢＧ_ｐｂを計算するには、次式を用いる。

Ｔ_Ｍと比べて無視できるボーラス注入時間でＴ＝Ｔ_Ｃ直後に与えられる補正ボーラス量ＣＢを計算するには、次式を用いる。

必要とされるＢＧの低下ΔＢＧ_{ｎｅｅｄｅｄ}は、Ｔ＝Ｔ_Ｃ＋Ｔ_Ｍにおける目標血中グルコース値、すなわちＢＧＴ_ＮＩに基づいて計算される必要がある。（１）、（２）、及び（５）の結果を合わせ、ＢＧｐｂ＝０と仮定し、すなわち間隔［Ｔ_Ｃ−Ｔ_Ｍ，Ｔ_Ｃ］の間にインスリンが投与されなかったとすると、現在の時間Ｔ＝Ｔ_Ｃ又はその近くで投与されることになり、持続時間Ｔ_Ｍが現在の時間間隔と時間Ｔ＝Ｔ_ＢＮＩで始まる次の時間間隔とにまたがるときの補正ボーラス量ＣＢを計算する式は以下のようになる。

この積分について（６）を解くと、次式が得られる。

ここで、（ｈ（Ｔ_ＢＮＩ−Ｔ_Ｃ）−ｈ（０））の量は、Ｔ＝Ｔ_Ｃ又はその近くに与えられ、現在の時間間隔中に消費又は使用されて測定血中グルコース値ＢＧＭを下げるボーラスのインスリン作用の割合すなわちパーセンテージＰ_ＣＩに相当し、（ｈ（Ｔ_Ｍ）−ｈ（Ｔ_ＢＮＩ−Ｔ_Ｃ））量は、Ｔ＝Ｔ_Ｃ又はその近くに与えられ、次の隣接する時間間隔中に消費又は使用されて測定血中グルコース値ＢＧＭを下げるボーラスのインスリン作用の割合すなわちパーセンテージＰ_ＮＩに相当する。式（７）にインスリン作用のパーセンテージの変数を代入すると、次式になる。

図２を再度参照し、別の数値例を用いて、血中グルコース測定値５８について式（８）の結果を説明する。点５８に相当する測定血中グルコース値ＢＧＭが同じく２００ｍｇ／ｄｌ、現在の間隔中の目標血中グルコース値ＢＧＴ_ＣＩが同じく１２０ｍｇ／ｄｌ、現在の間隔中のインスリン感受性ＩＳ_ＣＩが同じく３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ、次の隣接する時間間隔中の目標血中グルコース値ＢＧＴ_ＮＩは同じく１５０ｍｇ／ｄｌ、及び次の隣接する時間間隔中のインスリン感受性ＩＳ_ＮＩは同じく４０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵとする。また、Ｔ＝Ｔ_ＢＮＩにおいて、Ｔ＝Ｔ_Ｃ（点５８に対応）又はその近くに与えられたインスリンボーラスのインスリン作用の４０％が、現在の時間間隔中に消費されてグルコースレベルが低下すると仮定する。これにより、Ｔ＝Ｔ_Ｃ又はその近くに与えられたインスリンボーラスのインスリン作用の１−０．４＝６０％を次の隣接する時間間隔中に消費してグルコースレベルを下げることになる。ここで式（８）によれば、Ｔ_Ｃ（点５８に対応）又はその近くで投与される必要のある補正ボーラスＣＢは、ＣＢ＝（２００ｍｇ／ｄｌ−５０ｍｇ／ｄｌ）／［（３０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ＊０．４）＋（４０ｍｇ／ｄｌ／ＩＵ＊０．６）］＝１．３８８ＩＵ、すなわちおよそ１．４ＩＵとなる。次の隣接する時間間隔中のインスリン感受性が４０ｍｇ／ｄｌでは、時間Ｔ＝Ｔ_Ｃ（点５８に対応）で１．４ＩＵのインスリンを投与した結果、［（３０ｍｇ／ｄｌ）＊（１．４ＩＵ）＊０．４］＋［（４０ｍｇ／ｄｌ）＊（１．４ＩＵ）＊０．６］＝５０．４ｍｇ／ｄｌの血中グルコースが低下６４し、これは、血中グルコースが点５８における２００ｍｇ／ｄｌから、目標グルコースレベル（ＢＧＴ_ＮＩ）５２に等しい次の隣接する時間間隔での最終的なグルコースレベルまで低下することに相当する。

ここで、図３を参照すると、前述の実施例により提示された様々な状況下で推奨インスリンボーラス量を求めるソフトウェアアルゴリズム１００の１つの例示的な実施形態のフローチャートを示している。インスリンボーラス推奨ユニット１２に実装されて、制御回路１４により実行される図３のインスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズム１００を説明する。ここでは、インスリンボーラス推奨ユニット１２は、従来のＰＤＡ又はハンドヘルドの特定用途のインスリンボーラス推奨ユニットの形態で提供されているが、代わりにアルゴリズム１００は、上述の物理的形態のいずれかの１つ又は複数で設けられたボーラス推奨ユニット１２及び／又はボーラス推奨ユニット３０と共に実装することができる点を当業者であれば理解するであろう。

例示的な実施形態では、アルゴリズム１００はステップ１０２から始まり、ここでは、制御回路１４は、新しく測定されたグルコース値ＢＧＭが利用可能であるかどうかを判断するように動作する。この例示的な実施形態において、アルゴリズム１００は、ある現在の時間Ｔ_Ｃで取得されたグルコースの測定値が、時間Ｔ_Ｃ又はその近くでシステム１０に入力され、或いはシステム１０によって取得されると仮定する。新しいグルコース値ＢＧＭが受け取られるまで、制御回路１４は開始ステップ１０２へのループバックを続ける。新しいグルコースの測定値ＢＧＭが利用可能になると、アルゴリズムの実行はステップ１０４に進み、ここで制御回路は、現在の時間間隔及び次の隣接する時間間隔に関係する必要なパラメータを取得するように動作する。一実施形態では、必要なパラメータは、メモリユニット２０及び／又は制御回路１４の実行可能なメモリ内に格納され、該制御回路１４は、メモリユニット２０及び／又は制御回路１４の実行可能なメモリからこれらのパラメータを取り出すことによってステップ１０４を実行するよう動作可能である。或いは、必要なパラメータは、図１に関して上述した構成要素のいずれかの１つ又は複数を用いてシステム１０に入力され、又は提供することができる。いずれの場合も、例示的な実施形態においてステップ１０４で取得される必要なパラメータは、現在の時間値Ｔ_Ｃと、次の隣接する時間間隔の開始時間値ＴＢ_ＮＩと、Ｔ_Ｃ又はその近くで投与される可能性のあるインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍと、グルコース測定値ＢＧＭと、現在の時間間隔のグルコース目標ＢＧＴ_ＣＩと、次の隣接する時間間隔のグルコース目標ＢＧＴ_ＮＩと、現在の時間間隔のインスリン感受性ＩＳ_ＣＩと、次の隣接する時間間隔のインスリン感受性ＩＳ_ＮＩとを含む。

ステップ１０４に続くステップ１０６において、制御回路１４は、測定グルコース値ＢＧＭを現在の時間間隔のグルコース目標値ＢＧＴ_ＣＩと比較するように動作する。ＢＧＭがＢＧＴ_ＣＩを超えない場合、アルゴリズム１００の実行は、開始ステップ１０２にループバックし、ＢＧＭがＢＧＴ_ＣＩを超える場合には、アルゴリズムの実行はステップ１０８に進む。従って、アルゴリズム１００は、新しいグルコース測定値ＢＧＭが利用可能であり且つＢＧＭがＢＧＴ_ＣＩを超えない限り、ステップ１０６から先に進まない。アルゴリズム１００は、ステップ１０２及び１０６を実行するよう動作可能な別のインスリンボーラス推奨アルゴリズムに組み込むことができる点は理解されるであろう。このような場合、アルゴリズム１００は、ステップ１０２及び１０６を省略することにより、このようなインスリンボーラス推奨アルゴリズムに適合するように修正することができる。

ステップ１０８では、制御回路１４は、Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｍ、及び一定の時間値Ｔ_Ｋの合計を次の隣接する時間間隔の開始時間ＴＢ_ＮＩと比較するように動作する。この合計がＴＢ_ＮＩより大きい場合、アルゴリズムの実行はステップ１１０に進む。そうでなければ、この合計がＴＢ_ＮＩ以下である場合、アルゴリズムの実行はステップ１１２に進む。一実施形態では、Ｔ_Ｋはゼロであり、Ｔ_ＣとＴ_Ｍの合計は、現在及び次の隣接する時間間隔に対して、現在の時間Ｔ_Ｃに投与された場合、ボーラスのインスリン作用が終了することになる時間値を表す。従って、Ｔ_ＣとＴ_Ｍの合計がＴＢ_ＮＩ以下である場合、これは、Ｔ_Ｃが現在の時間間隔において十分に早い時間であるので、時間Ｔ_Ｃで投与されたインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが現在の時間間隔内に収まることを示す。この場合、補正ボーラスＣＢの正確な値の計算は、従来の式（１）を用いて行うことができる。一方、Ｔ_ＣとＴ_Ｍの合計がＴＢ_ＮＩを超える場合、これは、Ｔ_Ｃが現在の時間間隔において十分遅い時間であるので、時間Ｔ_Ｃで投与されたインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが現在の持続時間と次の隣接する持続時間とにまたがることを示す。この場合、補正ボーラスＣＢの正確な値の計算は、上述の補正ボーラスの式（７）又は（８）を用いて行う必要がある。時間Ｔ_Ｃで投与されることになる補正ボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが、所与の時間量だけ次の隣接する時間間隔に延びる場合に限り、制御回路１４が式（７）又は（８）に従って補正ボーラスＣＢを計算するよう動作可能なアルゴリズム１００の実施形態が企図される。このような実施形態では、時間定数Ｔ_Ｋはゼロではなく、ある正の時間値であって、Ｔ_Ｍが所与の時間量だけ次の隣接する時間間隔に延びない限り、ステップ１０８の不等式によってステップ１１０に確実に進むことができない。１つの具体的な実施例として、予め定められた時間量は、Ｔ_Ｍの３０％とすることができるが、予め定められた時間量の他の値を使用してもよい。

いずれの場合も、ステップ１０８において、時間Ｔ_Ｃで投与されることになる補正ボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが、次の隣接する時間間隔に十分に延びることを制御回路１４が判断した場合、アルゴリズムの実行はステップ１１０に進み、ここで、制御回路はＢＧＴ_ＣＩとＢＧＴ_ＮＩとの間の差の絶対値を定数Ｋ１と比較し、更に、ＩＳ_ＣＩとＩＳ_ＮＩとの間の差の絶対値を定数Ｋ２と比較するように動作する。一実施形態では、Ｋ１及びＫ２は共にゼロであり、目標グルコース値及びインスリン感受性値が現在の時間間隔と次の時間間隔との間で変化しない場合に限り、上記の差の絶対値はゼロとなる。この場合、補正ボーラスＣＢの正確な値の計算は、従来の式（１）を用いて行うことができる。一方、目標グルコース値又はインスリン感受性値の一方又は両方が、現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔との間で変化する場合、補正ボーラスＣＢの正確な値の計算は、上述の補正ボーラスの式（７）又は（８）を用いて行う必要がある。アルゴリズム１００の実施形態は、定数値Ｋ１及びＫ２がある正の定数値に設定され、これにより式（７）又は（８）に従って補正ボーラスＣＢを計算する前に、目標グルコース値及び／又はインスリン感受性値が予め定められた量よりも多く変化する必要があることが企図される。１つの具体的な実施例として、Ｋ１及びＫ２は共に５とすることができるが、Ｋ１及びＫ２に他の値を使用することもでき、Ｋ１はＫ２に等しくても、又は等しくなくてもよい。

いずれの場合も、時間Ｔ_Ｃで投与されることになるインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが、現在の時間間隔内に収まるか、或いは少なくとも次の隣接する時間間隔に十分に延びず、グルコース目標値及びインスリン感受性値のいずれも現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔との間で大きく変わっていない場合には、制御回路１４は、ステップ１１２において、ＣＢ＝（ＢＧＭ−ＢＧＴ_ＣＩ）／ＩＳ_ＣＩのように式（１）に従って補正ボーラスＣＢを計算するよう動作可能である。他方、持続時間Ｔ_Ｍが次の隣接する時間間隔に十分に延び、或いはグルコース目標値とインスリン感受性値の一方又は両方が現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔との間で大きく変わる場合、ステップ１１４において、制御回路１４は、現在の時間間隔で使用され又は消費されてグルコースレベルを低下させることになるボーラスのインスリン作用の割合すなわちパーセンテージＰ_ＣＩを求めるように動作可能である。

例示の実施形態では、制御回路１４は、この割合すなわちパーセンテージを現在の時間Ｔ_Ｃ、次の隣接する時間間隔Ｔ_ＢＮＩ、及びＴ_Ｃ又はその近くに投与される補正ボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍの関数として求めるように動作する。この関数は、１つ又はそれ以上のテーブル、グラフ、図表、式などの１つ又はそれよりも多い形態でメモリユニット２０内に格納することができ、１つの具体的な実施形態では、この関数は、二次元ルックアップテーブルの形態でメモリユニット２０内に格納される。この実施形態では、ルックアップテーブルは、１つのテーブルの軸としてＴＢ_ＮＩ値とＴ_Ｃ値との間の差に相当する時間値を有し、別のテーブルの軸として持続時間値Ｔ_Ｍを有する。この実施形態ではこのテーブルは、Ｔ_Ｍ値と、Ｔ_ＢＮＩ−Ｔ_Ｃに相当する時間差値との関数として、現在の時間間隔で使用され又は消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用のパーセンテージに相当するパーセンテージ値で占められる。その後、ステップ１１６において、制御回路１４は、ステップ１１４で求めた現在の時間間隔に対するパーセンテージＰ_ＣＩを１００％から差し引くことにより、次の隣接する時間間隔で使用され又は消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用の割合すなわちパーセンテージＰ_ＮＩを求めるように動作可能である。

ステップ１１４及び１１６は、代替的に、制御回路１１４が、次の隣接する時間間隔で使用され又は消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用の割合すなわちパーセンテージＰ_ＮＩを、ステップ１１４に関して上述された技術のいずれかを用いてＴ_Ｃ、ＴＢ_ＮＩ、及びＴ_Ｍの関数として計算し、次いで、次の隣接する時間間隔に関するパーセンテージＰ_ＮＩ（ステップ１１４で求められた）を１００％から差し引くことによって、現在の時間間隔で使用され又は消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用の割合すなわちパーセンテージＰ_ＣＩを求めるように動作可能であるよう変更することができる点は、当業者であれば理解するであろう。いずれの場合も、アルゴリズムの実行はステップ１１６からステップ１１８に進み、ここで制御回路１４は、式（７）に従ってＣＢ＝（ＢＧＭ−ＢＧＴ_ＮＩ）／［ＩＳ_ＣＩ＊Ｐ_ＣＩ）＋（ＩＳ_ＮＩ＊Ｐ_ＮＩ）］であるように補正ボーラス量ＣＢを計算するよう動作可能である。アルゴリズムの実行は、ステップ１１２又は１１８のいずれかから開始ステップ１０２にループバックする。

本発明の開示では、Ｔ_Ｃ又はその近くに投与されることになるインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが、次の隣接する時間間隔の１つ又は複数にまたがる可能性があることが企図される。これは、十分に長い持続時間Ｔ_Ｍ、現在の時間間隔及び／又は一連の次の隣接する時間間隔のうちの１つ又はそれ以上の十分に短い持続時間、現在の時間間隔に対する現在の時間Ｔ_Ｃのタイミング、及び同様のもののいずれかの組み合わせの結果として起こる可能性がある。いずれの場合も、式（８）は、ｊを正の整数とすると、任意の数ｊ個の隣接する時間間隔にまたがる持続時間Ｔ_Ｍを考慮するように変更することができる。このような式の１つの形態は、式（８）に基づき以下のようになる。

ここで、ｎ＝−１のとき、ＩＳ_ＮＩ＋ｎ＝ＩＳ_ＣＩ、及びＰ_ＮＩ＋ｎ＝Ｐ_ＣＩである。式（９）によれば、使用される血中グルコース目標値ＢＧＴは、次の隣接する時間間隔の最後（すなわちｊ番目）の血中グルコース目標値であり、式（９）の分母は、現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔の全ての「ｊ」個を含む、Ｔ_Ｍがまたがる時間間隔の全てについてのＩＳとＰの積の合計を表す。

次に図４Ａ及び４Ｂを参照すると、インスリンボーラス量を決定し推奨するため、図１のシステムで実行可能なインスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズム１００’の別の例示的な実施形態を示すフローチャートを示す。インスリンボーラス推奨ユニット１２に実装されて、制御回路１４により実行される図４Ａ及び４Ｂのインスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズム１００’を説明する。ここでは、インスリンボーラス推奨ユニット１２は、従来のＰＤＡ又はハンドヘルドの特定用途のインスリンボーラス推奨ユニットの形態で提供されているが、アルゴリズム１００’は代替的に、上述の物理的形態のいずれかの１つ又は複数で設けられたボーラス推奨ユニット１２及び／又はボーラス推奨ユニット３０と共に実装することができる点は当業者であれば理解するであろう。いずれの場合も、アルゴリズム１００’は、現在の時間間隔の時間Ｔ_Ｃ又はその近くに投与されることになるインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが現在の時間間隔内に収まる可能性があり、現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔の少なくとも一部とにまたがる可能性があり、或いはｊを任意の正の整数とすると、現在の時間間隔並びにｊ個の次の隣接する時間間隔にまたがる可能性がある実施形態にまで図３で説明した概念を展開する。

例示の実施形態では、アルゴリズム１００’は、図３に示したソフトウェアアルゴリズム１００と共通の多くのステップを含み、従って、同じステップを特定するために同じ数字を使用している。アルゴリズム１００’は、ステップ１０２〜１０８の実行においてアルゴリズム１００と同一である。しかしながら、ステップ１０８の「ＹＥＳ」分岐の次に、アルゴリズム１００’は、現在の時間Ｔ_Ｃ又はその近くに投与されることになるインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍがまたがる現在の時間間隔に続く次の隣接する時間間隔の総数ｊを求める目的で、ステップ１３０〜１３４を含む追加ブロック１０９を含む。例えばステップ１３０において、制御回路１４は、Ｔ_Ｍがまたがる次の隣接する時間間隔のカウンタｊをゼロに設定するよう動作可能である。その後のステップ１３２において、制御回路１４は、カウンタｊを１だけ増分するよう動作可能である。その後のステップ１３４において、制御回路１４は、Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｍ、及びＴ_Ｋの合計がＴ_{ＢＮＩ＋ｊ}未満であるかどうかを判断するよう動作し、ここで用語Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｍ、及びＴ_Ｋの各々は上述のものであり、用語Ｔ_{ＢＮＩ＋ｊ}は、次の一連の隣接する時間間隔のｊ番目の時間間隔の開始時間を表す。Ｔ_Ｃ、Ｔ_Ｍ、及びＴ_Ｋの合計がＴ_{ＢＮＩ＋ｊ}以下である限り、アルゴリズム１００’はステップ１３２にループバックする。従って、ステップ１３４の不等式が真である場合、変数ｊは、現在の時間Ｔ_Ｃ又はその近くに投与されることになるインスリンボーラスのグルコース低下作用の持続時間Ｔ_Ｍが現在の時間間隔を超えてまたがる次の隣接する時間間隔の総数を表す。

アルゴリズム１００’のステップ１１０’は、図３のアルゴリズム１００のステップ１１０と同様であるが、Ｔ_Ｍが次の隣接する時間間隔の２つ以上にまたがる可能性を考慮するために修正されている。具体的には、ステップ１１０は、制御回路１４がカウンタｆをゼロに設定し、カウンタｇを１に設定するように動作するステップ１４０から始まる。その後、ステップ１４２において、制御回路１４は、グルコースの差ＢＧＴ_ＮＩ＋ｆ−ＢＧＴ_ＮＩ−ｇの絶対値が定数Ｋ１よりも大きいかどうか、或いはインスリン感受性の差ＩＳ_ＮＩ＋ｆ−ＩＳ_ＮＩ−ｇの絶対値が定数Ｋ２よりも大きいかどうかを判断するように動作する。カウンタｇが１であると、ＢＧＴ_ＮＩ−ｇ＝ＢＧＴ_ＣＩ、ＩＳ_ＮＩ−ｇ＝ＩＳ_ＣＩである。これらの不等式のどちらも真ではない場合、アルゴリズムの実行は、ステップ１４４及び１４６に進み、ここで制御回路１４は、カウンタｇをゼロに設定し、カウンタｆを１だけ増分するように動作する。その後ステップ１４８において、制御回路１４は、ｆの値をＴ_Ｍがまたがる次の隣接する時間間隔の総数ｊと比較するように動作する。ｆがｊより小さい場合、これは、持続時間Ｔ_Ｍが、少なくとも次のｆ＋１の隣接する時間間隔にまたがることを示し、アルゴリズムの実行は開始ステップ１４２にループバックする。一方、ステップ１４８においてｆがｊと等しい場合、これは、次の隣接する時間間隔の全ての“ｊ’が検証され、ステップ１４２の２つの不等式が“ｊ”個の次の隣接する時間間隔のいずれについても真ではないことを示す。これは、グルコース目標ＢＧＴ、インスリン感受性ＩＳのいずれもが、現在の時間間隔と次のｊ個の時間間隔のいずれかとの間で上述の式（９）を用いる補正ボーラスの計算に値するほど変化しないことを意味し、代わりにステップ１４８の「ＮＯ」分岐は、図３のアルゴリズム１００のステップ１１２と同一のステップ１１２に進み、従来の式（１）に従って補正ボーラスＣＢを計算する。

ステップ１４２〜１４８で形成されるループの実行中のどの時点においても、ステップ１４２の不等式のいずれかが満たされた場合、グルコース目標ＢＧＴ又はインスリン感受性ＩＳのいずれかが、現在の時間間隔と次のｊ個の時間間隔のいずれかとの間で上述の式（９）を用いた補正ボーラスの計算に値するほど十分に変化することを示す。従って、アルゴリズム１００’の実行は、ステップ１４２の「ＹＥＳ」分岐から図３のアルゴリズム１００のステップ１１４と同一のステップ１１４に進み、時間Ｔ_Ｃに投与され、現在の時間間隔中で消費されてグルコースレベルを下げるインスリンボーラスのインスリン作用のパーセンテージＰ_ＣＩを計算する。ステップ１１４に続いて、アルゴリズム１００’の実行は、時間Ｔ_Ｃに投与され、次の“ｊ’個の隣接する時間間隔の各々の間に消費されてグルコースレベルを下げるインスリンボーラスのインスリン作用のパーセンテージＰを求める目的で、ステップ１５０〜１５６を含む追加のステップ１１５に進む。例えば、ステップ１５０において、制御回路１４は、カウンタ、ｐを１に設定するよう動作可能である。その後ステップ１５２において、制御回路１４は、カウンタの値ｐが、Ｔ_Ｍがまたがる次の隣接する時間間隔の数ｊと等しいかどうかを判断するように動作する。等しくない場合、アルゴリズムの実行はステップ１５４に進み、ここで制御回路１４は、Ｔ_Ｃで投与され、次の隣接する時間間隔のｐ番目の間に消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用のパーセンテージＰ_ＣＩ＋ｐを、Ｔ_{ＢＮＩ＋ｐ}、Ｔ_Ｍ、及びＴ_{ＢＮＩ＋ｐ＋}１の関数として、Ｐ_ＣＩの計算に関して上述した技術のいずれかを用いて計算するように動作する。その後ステップ１５６において、制御回路１４はカウンタ値ｐを１だけ増分するように動作し、ステップ１５６からアルゴリズムの実行は、開始ステップ１５２にループバックする。従って、ステップ１５０〜１５６を含むステップ１１５は、Ｔ_Ｃで与され、Ｔ_Ｍがまたがる次の隣接する時間間隔のうちの最後の時間間隔以外の全ての間、消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用のパーセンテージを計算するように動作する。

ステップ１５２の「Ｙｅｓ」分岐から、アルゴリズムの実行は、図３のステップ１１６を変更されたものであるステップ１１６’に進み、このステップ１１６’では、制御回路１４は、Ｔ_Ｃに投与され、Ｔ_Ｍがまたがる次の隣接する時間間隔のうちの最後の時間間隔の間に消費されてグルコースレベルを下げるボーラスのインスリン作用のパーセンテージＰ_ＣＩ＋ｐを、式

に従って計算するように動作する。ステップ１１６’から、アルゴリズムの実行は、図３のステップ１１８を変更したものであるステップ１１８’に進み、このステップ１１８’では、制御回路１４は、式（９）、すなわち、

に従って補正ボーラスＣＢを計算するように動作する。アルゴリズムの実行は、ステップ１１２及び１１８’のいずれかからステップ１０２にループバックする。

本発明では、目標グルコース値ＢＧＴ及びインスリン感受性値ＩＳのいずれか又は両方が、時間間隔のいずれかの１つ又はそれ以上の間で時間の関数として変化する可能性があることが企図される。このような場合、式（６）は、ｊを正の整数とすると、次の隣接する時間間隔の任意の数ｊ個にまたがる持続時間Ｔ_Ｍを考慮し、時間に依存するグルコース目標とインスリン感受性値のいずれか又は両方を考慮するように変更することができる。このような式の１つの形態は、式（６）に基づき、次式となる。

ここで、ＢＧＴ（Ｔ_Ｃ＋Ｔ_Ｍ）は、時間Ｔ_Ｃ＋Ｔ_Ｍにおけるグルコース目標値を表す。このような実施形態では、図４Ａ及び４Ｂのアルゴリズム１００’を変更したものを用いて、式（１０）に従ってＣＢを計算することができ、この場合、ステップ１０８及び１１０’は省略され、ステップ１１４は最初の積分項

を計算するように変更され、ステップ１５４は真ん中の積分項、例えば

を計算するように変更され、ステップ１１６’は最後の積分項

を計算するように変更される。またステップ１１８は、式（１０）に従ってＣＢを計算するように変更されることになる。
ここで、ｎ＝−１のとき、ＩＳ_ＮＩ＋ｎ＝ＩＳ_ＣＩ、及びＰ_ＮＩ＋ｎ＝Ｐ_ＣＩである。式（９）に従って、使用される血中グルコース目標値ＢＧＴは、次の隣接する時間間隔の最後（すなわちｊ番目）の時間間隔の血中グルコース目標値であり、式（９）の分母は、現在の時間間隔と次の隣接する時間間隔の全ての「ｊ」個を含む、Ｔ_Ｍがまたがる時間間隔の全てについてＩＳとＰの積の合計を表す。

本開示では、長い時間期間（例えば１日又は数日）が、幾つかの時間間隔に分割されず、グルコース目標ＢＧＴ及びインスリン感受性ＩＳの連続的な関数を長い時間期間全体について定める糖尿病治療システムの実施形態が企図される。このような場合、補正ボーラスの式は、次の形態をとることができる。

このような実施形態では、図４Ａ及び４Ｂのアルゴリズム１００’を更に変更したものを用いて、式（１１）に従ってＣＢを計算することができ、この場合ステップ１０８、１０９、１１０’、１１４、１１５、及び１１６’は省略され、ステップ１１８’は式（１１）によりＣＢを計算するように変更される。

本発明を添付図面及び明細書において詳細に例示し説明してきたが、これは、その性質において例示的なものであり限定するものではないと考えられ、単にその例示的な実施形態を図示し説明していること、及び本発明の精神に含まれる全ての変更及び修正は保護されることが望ましいことは理解されるべきである。

インスリンボーラス推奨システムの１つの例示的な実施形態のブロック図である。 現在及び次の隣接する時間間隔に対するインスリンボーラスの投与の幾つかの実施例を示す血中グルコース対時間のプロットである。 インスリンボーラス量を決定し推奨するために、図１のシステムにより実行可能なインスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズムの１つの例示的な実施形態のフローチャートである。 インスリンボーラス量を決定し推奨するために、図１のシステムにより実行されるインスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズムの別の例示的な実施形態のフローチャートである。 インスリンボーラス量を決定し推奨するために、図１のシステムにより実行されるインスリンボーラス推奨ソフトウェアアルゴリズムの別の例示的な実施形態のフローチャートである。

符号の説明

１０ インスリンボーラス推奨システム
１２ ボーラス推奨ユニット
１４ 制御回路
１６ ディスプレイ
１８ データ入力ユニット

Claims (26)

1. 関連する目標グルコース値とインスリン感受性値とを各々が定める幾つかの隣接する時間間隔を有する糖尿病治療システムにおいて、現在の時間間隔において測定されたグルコース値が前記時間間隔の目標グルコース値を超えた場合、及び投与されることになる推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が前記現在の時間間隔と幾つかの次の隣接する時間間隔とにまたがる場合に推奨インスリンボーラス量を計算する方法であって、
   前記方法が、
   前記現在の時間間隔と前記幾つかの次の隣接する時間間隔との間の前記幾つかの時間間隔のうちのそれぞれの時間間隔の間に使用されてグルコースレベルを下げることになる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに各々相当する、対応するパーセンテージ数を求める段階と、
   前記測定グルコース値、前記幾つかの次の隣接する時間間隔のうちの最後の時間間隔における目標血中グルコース値、前記現在の時間間隔及び前記幾つかの次の隣接する時間間隔の各々についてのインスリン感受性、並びに前記対応するパーセンテージ数の関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階と、
   を含む方法。
2. 次の隣接する時間間隔の数が１であって、前記対応するパーセンテージ数を求める段階が、
   前記現在の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第１のパーセンテージを求める段階と、
   前記次の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第２のパーセンテージを求める段階と、
   を含み、
   前記計算段階が、前記測定グルコース値、前記次の隣接する時間間隔における目標血中グルコースレベル、前記現在及び次の隣接する時間間隔におけるインスリン感受性、並びに前記第１及び第２のパーセンテージの関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階を含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、前記測定ボーラス値を測定した前記現在の時間間隔における少なくとも現在の時間、前記次の隣接する時間間隔の開始時間、並びに続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第１のパーセンテージを求める段階を含む請求項２に記載の方法。
4. 前記次の隣接する時間間隔の開始時間と前記現在の時間との差として現在の間隔のボーラス活性時間を計算する段階を更に含み、
   前記第１のパーセンテージを求める段階が、現在の間隔のボーラス活性時間、及び続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第１のパーセンテージを求める段階を含む請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、現在の間隔のボーラス活性時間値、及び前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間値の関数として前記第１のパーセンテージの値が入ったテーブルから前記第１のパーセンテージの値を抽出する段階を含む請求項４に記載の方法。
6. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、１００パーセントと前記第１のパーセンテージとの差として前記第２のパーセンテージを計算する段階を含む請求項３に記載の方法。
7. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、前記測定ボーラス値を測定した前記現在の時間間隔における少なくとも現在の時間、前記次の隣接する時間間隔の開始時間、並びに続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第２のパーセンテージを求める段階を含む請求項２に記載の方法。
8. 前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間と、前記次の隣接する時間間隔の開始時間及び現在時間の間の差に相当する現在の間隔のボーラス活性時間との差として次の間隔のボーラス活性時間を計算する段階を更に含み、
   前記第２のパーセンテージを求める段階が、前記次の間隔のボーラス活性時間、及び前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第２のパーセンテージを求める段階を含む請求項７に記載の方法。
9. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、現在の間隔のボーラス活性時間値、及び前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間値の関数として前記第２のパーセンテージの値が入ったテーブルから前記第２のパーセンテージの値を抽出する段階を含む請求項８に記載の方法。
10. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、１００パーセントと前記第２のパーセンテージとの差として前記第１のパーセンテージを計算する段階を含む請求項７に記載の方法。
11. 前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、予め定められた時間量だけ前記次の隣接する時間間隔にまたがる場合に限り、前記求める段階と前記計算する段階の両方を行う段階を更に含む請求項２に記載の方法。
12. 関連する目標グルコース値とインスリン感受性値とを各々が定める幾つかの隣接する時間間隔を有する糖尿病治療システムにおいて、前記時間間隔のうち現在の時間間隔において測定されたグルコース値が前記現在の時間間隔の目標グルコース値を超えたときに、推奨インスリンボーラス量を計算する方法であって、
    前記方法が、
    続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、前記現在の時間間隔と少なくとも次の隣接する時間間隔とにまたがるかどうかを判断する段階と、
    前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が前記現在の時間間隔内に限定される場合に限り、前記測定グルコース値、前記現在の時間間隔における前記目標グルコース値、及び前記現在の時間間隔のインスリン感受性値の関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階と、
    を含む方法。
13. 前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、前記現在の時間間隔と幾つかの前記次の隣接する時間間隔とにまたがる場合に、
    前記現在の時間間隔と前記幾つかの次の隣接する時間間隔との間の幾つかの時間間隔のうちのそれぞれの時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに各々相当する、対応するパーセンテージ数を求める段階と、
    前記測定グルコース値、前記幾つかの次の隣接する時間間隔のうちの最後の時間間隔における目標血中グルコースレベル、前記現在及び前記幾つかの次の隣接する時間間隔のうちの各々におけるインスリン感受性、並びに前記対応するパーセンテージ数の関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階と、
    を更に含む請求項１２に記載の方法。
14. 前記次の隣接する時間間隔の数が１であって、
    前記対応するパーセンテージ数を求める段階が、
    前記現在の時間間隔中に使用されて血中グルコース値を下げることになる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第１のパーセンテージを求める段階と、
    前記次の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第２のパーセンテージを求める段階と、
    を含み、
    前記計算段階が、前記測定グルコース値、前記次の隣接する時間間隔における目標血中グルコースレベル、前記現在及び次の隣接する時間間隔におけるインスリン感受性、並びに前記第１及び第２のパーセンテージの関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階を含む、
    請求項１に記載の方法。
15. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、前記測定ボーラス値を測定した前記現在の時間間隔における少なくとも現在の時間、前記次の隣接する時間間隔の開始時間、並びに続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第１のパーセンテージを求める段階を含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、１００パーセントと前記第１のパーセンテージとの差として前記第２のパーセンテージを計算する段階を含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、前記測定ボーラス値を測定した前記現在の時間間隔における少なくとも現在の時間、前記次の隣接する時間間隔の開始時間、並びに続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第２のパーセンテージを求める段階を含む請求項１４に記載の方法。
18. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、１００パーセントと前記第２のパーセンテージとの差として前記第１のパーセンテージを計算する段階を含む請求項１７に記載の方法。
19. 前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、 予め定められた時間量だけ前記次の隣接する時間間隔にまたがる場合に限り、前記第１及び第２のパーセンテージを求める段階と、
    前記測定グルコース値、前記次の隣接する時間間隔における目標血中グルコースレベル、前記現在及び次の隣接する時間間隔におけるインスリン感受性、並びに前記第１及び第２のパーセンテージの関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階と、
    を実行する段階を更に含む請求項１４に記載の方法。
20. 関連する目標グルコース値とインスリン感受性値とを各々が定める幾つかの隣接する時間間隔を有する糖尿病治療システムにおいて、前記時間間隔のうちの現在の時間間隔において測定されたグルコース値が現在の時間間隔における目標グルコース値を超えた場合、及び投与されることになる推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が前記現在の時間間隔と幾つかの次の隣接する時間間隔とにまたがる場合に、推奨インスリンボーラス量を計算する方法であって、
    前記現在の時間間隔の目標グルコース値と、前記次の隣接する時間間隔の目標グルコース値との差として第１の差を求める段階と、
    前記現在の時間間隔のインスリン感受性値と、前記次の隣接する時間間隔のインスリン感受性値との差として第２の差を求める段階と、
    前記第１の差が第１の閾値未満であり、且つ前記第２の差が第２の閾値未満である場合に限り、前記測定グルコース値、前記現在の時間間隔の目標グルコース値、及び前記現在の時間間隔のインスリン感受性値の関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階と、
    を含む方法。
21. 前記第１の差が前記第１の閾値を超えるか、又は前記第２の差が前記第２の閾値を超える場合に、
    前記現在の時間間隔中に使用されてグルコースレベルを下げることになる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第１のパーセンテージを求める段階と、
    前記次の時間間隔中に使用されて前記グルコースレベルを下げることになる前記推奨ボーラス量のインスリン作用のパーセンテージに相当する第２のパーセンテージを求める段階と、
    前記測定グルコース値と、前記次の隣接する時間間隔における前記目標血中グルコースレベルと、前記現在及び次の隣接する時間間隔における前記インスリン感受性と、前記第１及び第２のパーセンテージとの関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階と、
    を更に含む請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、前記測定ボーラス値を測定した前記現在の時間間隔における少なくとも現在の時間、前記次の隣接する時間間隔の開始時間、並びに続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第１のパーセンテージを求める段階とを含む請求項２１に記載の方法。
23. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、１００パーセントと前記第１のパーセンテージとの差として前記第２のパーセンテージを計算する段階を含む請求項２２に記載の方法。
24. 前記第２のパーセンテージを求める段階が、前記測定ボーラス値を測定した前記現在の時間間隔における少なくとも現在の時間、前記次の隣接する時間間隔の開始時間、並びに続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間の関数として前記第２のパーセンテージを求めることを含む請求項２１に記載の方法。
25. 前記第１のパーセンテージを求める段階が、１００パーセントと前記第２のパーセンテージとの差として前記第１のパーセンテージを計算する段階を含む請求項２４に記載の方法。
26. 前記続いて投与される推奨インスリンボーラス量のグルコース低下作用の持続時間が、予め定められた時間量だけ前記次の隣接する時間間隔にまたがる場合に限り、前記第１及び第２のパーセンテージを求める段階と、前記測定グルコース値、前記次の隣接する時間間隔における目標血中グルコースレベル、前記現在及び次の隣接する時間間隔におけるインスリン感受性、並びに前記第１及び第２のパーセンテージの関数として前記推奨ボーラス量を計算する段階とを実行する段階を更に含む請求項２１に記載の方法。

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