JP2019534066A - 患者の血糖値を制御するための自動システム - Google Patents
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Abstract
Description
血糖値センサと、
インスリン注射デバイスと、
生理学的モデルから患者の血糖値の今後の展開を予測して、予測結果を考慮して前記インスリン注射デバイスを制御することができる処理・制御ユニットと
を備えており、
前記生理学的モデルは、複数の状態変数の時間変化について記述する微分方程式系を有し、
前記処理・制御ユニットは、前記生理学的モデルを自動的に較正する較正ステップを実行することができ、
前記較正ステップは、前記生理学的モデルに基づき推定される血糖値と前記血糖値センサによって測定される血糖値との、過去の観察時間中の誤差を表す量を最小化することにより、前記状態変数の初期値を推定するステップを有することを特徴とする自動システムを提供する。
a) 前記状態変数の初期値を設定して、前記量を最小化することにより、前記微分方程式系のパラメータを推定するステップ、及び
b) 前記微分方程式系のパラメータを設定して、前記量を最小化することにより、前記状態変数の初期値を推定するステップ
の複数の連続的な反復を有する。
処理・制御ユニットによって、複数の状態変数の時間変化について記述する微分方程式系を有する生理学的モデルに基づき患者の血糖値の今後の展開の予測を計算するステップ、
前記予測の結果を考慮してインスリン注射デバイスを制御するステップ、及び
前記生理学的モデルを自動的に較正する較正ステップ
を有し、
前記較正ステップは、前記生理学的モデルに基づき推定される血糖値と血糖値センサによって患者で測定される血糖値との、過去の観察時間中の誤差を表す量を最小化することにより、前記状態変数の初期値を推定するステップを有することを特徴とする方法を提供する。
a) 前記状態変数の初期値を設定して、前記量を最小化することにより、前記微分方程式系のパラメータを推定するステップ、及び
b) 前記微分方程式系のパラメータを設定して、前記量を最小化することにより、前記状態変数の初期値を推定するステップ
の複数の連続的な反復を有する。
血糖値センサと、
インスリン注射デバイスと、
生理学的モデルに基づき患者の血糖値の今後の展開を予測して、予測結果を考慮して前記インスリン注射デバイスを制御することができる処理・制御ユニットと
を備えており、
前記処理・制御ユニットは、
a) 過去の観察時間中に前記血糖値センサによって測定される血糖値の履歴を考慮して、前記生理学的モデルを自動的に較正する較正ステップを実行することができ、
b) 較正ステップの終わりに、前記生理学的モデルに基づき推定される血糖値と前記血糖値センサによって測定される実際の血糖値との誤差を表す少なくとも1つの数値指標に基づき、前記生理学的モデルが十分であるか否かを決定することができ、
c) 前記生理学的モデルの質が十分ではない場合、前記生理学的モデルからの予測結果を考慮せずに前記インスリン注射デバイスを制御することができる。
処理・制御ユニットによって、生理学的モデルに基づき患者の血糖値の今後の展開の予測を計算するステップ、及び
前記予測の結果を考慮してインスリン注射デバイスを制御するステップ
を有し、
a) 過去の観察時間中に血糖値センサによって測定される血糖値の履歴を考慮して、前記生理学的モデルを自動的に較正する較正ステップ、
b) 前記較正ステップの終わりに、前記生理学的モデルに基づき推定される血糖値と前記血糖値センサによって測定される実際の血糖値との誤差を表す少なくとも1つの数値指標に基づき、前記生理学的モデルの質を決定するステップ、及び
c) 前記生理学的モデルの質が十分ではないとみなされた場合、前記生理学的モデルからの予測結果を考慮せずに前記インスリン注射デバイスを制御するステップ
を更に有する。
患者に注射されるインスリンの量の、時間tに亘る展開を表す信号i(t)が与えられる入力e1、
患者によって摂取されるグルコースの量の、時間tに亘る展開を表す信号cho(t)が与えられる入力e2、及び
患者の血糖値の、時間tに亘る展開を表す信号G(t)を送る出力s
を有する処理ブロックの形態で示されている。
Claims (11)
- 患者の血糖を調節する自動システムであって、
血糖値センサ(101) と、
インスリン注射デバイス(103) と、
生理学的モデルから患者の血糖値の今後の展開を予測して、予測結果を考慮して前記インスリン注射デバイス(103) を制御することができる処理・制御ユニット(105) と
を備えており、
前記生理学的モデルは、複数の状態変数(D1, D2, S1, S2, Q1, Q2, x1, x2, x3, I) の時間変化について記述する微分方程式系を有し、
前記処理・制御ユニット(105) は、前記生理学的モデルを自動的に較正する較正ステップを実行することができ、
前記較正ステップは、前記生理学的モデルに基づき推定される血糖値と前記血糖値センサ(101) によって測定される血糖値との、過去の観察時間中の誤差を表す量を最小化することにより、前記状態変数の初期値([INIT])を推定するステップを有することを特徴とする自動システム。 - 前記較正ステップは、前記量を最小化することにより、前記微分方程式系のパラメータ([PARAM]) を推定するステップを更に有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の自動システム。
- 前記較正ステップは、
a) 前記状態変数の初期値([INIT])を設定して、前記量を最小化することにより、前記微分方程式系のパラメータ([PARAM]) を推定するステップ、及び
b) 前記微分方程式系のパラメータ([PARAM]) を設定して、前記量を最小化することにより、前記状態変数の初期値([INIT])を推定するステップ
の複数の連続的な反復を有することを特徴とする請求項4に記載の自動システム。 - ステップa)の最初の反復で、前記微分方程式系の導関数が全てゼロであると仮定して、前記状態変数の初期値([INIT])を分析的に決定することを特徴とする請求項5に記載の自動システム。
- 前記生理学的モデルに基づき患者の血糖値の展開をシミュレートするために、前記処理・制御ユニット(105) は、前記インスリン注射デバイス(103) によって患者に注射されたインスリンの履歴(i(t))、及び患者によって摂取されたグルコースの履歴(cho(t))を考慮することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の自動システム。
- 前記生理学的モデルはHovorka モデルであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の自動システム。
- 患者の血糖を自動的に調節する方法であって、
処理・制御ユニット(105) によって、複数の状態変数(D1, D2, S1, S2, Q1, Q2, x1, x2, x3, I) の時間変化について記述する微分方程式系を有する生理学的モデルに基づき患者の血糖値の今後の展開の予測を計算するステップ(403) 、
前記予測の結果を考慮してインスリン注射デバイス(103) を制御するステップ(405) 、及び
前記生理学的モデルを自動的に較正する較正ステップ(401)
を有し、
前記較正ステップは、前記生理学的モデルに基づき推定される血糖値と血糖値センサ(101) によって測定される血糖値との、過去の観察時間中の誤差を表す量を最小化することにより、前記状態変数の初期値([INIT])を推定するステップを有することを特徴とする方法。 - 前記量を最小化することにより、前記微分方程式系のパラメータ([PARAM]) を推定するステップを更に有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記較正ステップは、
a) 前記状態変数の初期値([INIT])を設定して、前記量を最小化することにより、前記微分方程式系のパラメータ([PARAM]) を推定するステップ、及び
b) 前記微分方程式系のパラメータ([PARAM]) を設定して、前記量を最小化することにより、前記状態変数の初期値([INIT])を推定するステップ
の複数の連続的な反復を有することを特徴とする請求項9又は10に記載の方法。
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