JP2022514785A - 患者の血糖値を調節する自動システム - Google Patents
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Abstract
Description
- 血糖センサ、
- インスリン注射デバイス、及び
- 処理・制御ユニット
を備えており、
前記処理・制御ユニットは、
a) 前記血糖センサによる血糖の測定結果に基づき、次の起こり得る低血糖を検出するステップ、
b) ステップa)で検出された低血糖を回避するために補償する血糖不足を表す値BGdebt、及びステップa)で検出された低血糖が始まるまでの残り時間を表す値Thypo を決定するステップ、
c) 患者が、ステップb)で決定された血糖不足BGdebtを内因性グルコース産生によって補償し得るのに必要な継続時間を表す値Tautosugaring を決定するステップ、
d) ステップc)で決定された値Tautosugaring を値Thypo-THと比較するステップ、
e) ステップd)で値Tautosugaring が値Thypo-TH以上であると決定されると、前記インスリン注射デバイスによって患者に注射されるインスリンの流れの遮断を制御する、及び/又は患者が糖を再度摂取する必要があることを患者に示すべく前記自動システムのユーザインターフェースデバイスを介してアラートを開始するステップ
を有する、低血糖を最小限にする方法を実行するように構成されており、THは所定の時間マージンであることを特徴とする自動システムを提供する。
Tautosugaring = BGdebt/EGE [数式1]
の式に従って計算する。
f) 推定値predBG△Thypo を所定の低血糖閾値BGlimhypo と比較するステップ、
g) ステップf)で推定値predBG△Thypo が前記低血糖閾値BGlimhypo より小さいと決定されると、前記血糖センサで測定された患者の現在の血糖を表す値BG(t0)を値BGlimhypo+T1と比較するステップ、及び
h) ステップg)で値BG(t0)が値BGlimhypo+T1より小さいと決定されると、前記自動システムのユーザインターフェースデバイスを介してアラートを開始し、患者に糖を再度摂取する必要があることを示すステップ
を実行するように構成されており、T1は所定の血糖値マージンである。
f’) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの各々を所定の低血糖閾値BGlimhypo と比較するステップ、及び
g’) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの内の1つが前記低血糖閾値BGlimhypo より小さい場合であって、患者の現在の血糖を表す値BG(t0)が値BGlimhypo+T1より小さい場合のみ、患者に糖の再摂取を提案し、3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの内の2つが前記低血糖閾値BGlimhypo より小さい場合であって、値BG(t0)が値BGlimhypo+T2より小さい場合のみ、患者に糖の再摂取を提案し、3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentが前記低血糖閾値BGlimhypo より小さい場合であって、値BG(t0)が値BGlimhypo+T3より小さい場合のみ、患者に糖の再摂取を提案するステップ
を実行するように構成されており、
T1は所定の血糖値マージンであり、T2は血糖値マージンT1より大きい所定の血糖値マージンであり、T3は血糖値マージンT2より大きい所定の血糖値マージンである。
τIOBap = C/iap(t) [数式2]
として定められ、Cは1~100 の範囲内のパラメータである。
患者に注射されるインスリンの量の、時間tに亘る変化を表す信号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に亘る傾向を表す信号cho(t)が与えられる入力e2、及び
患者の血糖値の、時間tに亘る傾向を表す信号G(t)を与える出力s
を有する処理ブロックの形態で示されている。
predBGinf = BG(t0)-(IOBimpact(t0)/CR) [数式4]
及び
IOBimpact(t0) = IOB(t0)-COB(t0)×meal_ratio [数式5]
として定められる。
尚、
- BG(t0)は、例えばセンサ101 によって測定された最後の血糖値に相当する、観察時点t0での患者の血糖値である。
- IOB(t0) は、時点t0での患者のインスリンオンボードの量を表す値であり、つまり、患者の体内で時点t0で依然として活性を有する(つまり、血糖に依然として影響を与えることができる)インスリンの量を表す値である。
- COB(t0) は、時点t0での患者の炭水化物オンボードの量を表す値であり、つまり、時点t0で患者の血糖に依然として影響を与える可能性がある、患者によって摂取された炭水化物の量の一部を表す値である。
- meal_ratioは、患者に関してインスリン単位(IU)で、例えばg/IUで補償する摂取炭水化物の量を表す係数である。IUは国際インスリン単位、つまりヒトインスリンの0.0347mgの生物学的等価量を表す。
- CRは、1リットル当たり1グラム(IU/g/l)で血糖を減少させるのに必要なインスリンの量を表す、患者のインスリン感受性係数を表す。
- IOBimpact(t0) は、患者の現在の血糖値BG(t0)に対して患者の血糖値を減少させる、時点t0でのインスリンオンボードの量IOB(t0) の一部を表す。
BGdebt = BGlimhypo-predBGinf [数式10]
Thypo =(BGlimhypo-BG(t0))/nGRC [数式11]
- 患者に関して推定される最大血糖低下を表す係数nGRClim、
- 患者に関して推定される平均血糖低下を表す係数nGRCmean、又は
- 患者に関して推定される現在の血糖低下を表す係数nGRCcurrent
から選択してもよい。
Tautosugaring = BGdebt/EGE [数式12]
尚、EGE(Endogenous Glucose Expansion)は患者の内因性血糖上昇率を表す値である。
predBG△Thypo=BG(t0)-(InsulinConsumed/CR)+
(CHOconsumed/SugaringRatio)+EGE×Thypo
[数式14]
- ステップ511 で、継続時間Tautosugaring を値ThypoMIN-THと比較する。尚、ThypoMINは3つの継続時間Thypolim ,Thypomean, Thypocurrentの内の最短時間である。
- ステップ513 で、時点t0+Thypolim、時点t0+Thypomean及び時点t0+Thypocurrentでの患者の今後の血糖の3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentを夫々計算する。
- ステップ515 で、3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの各々を閾値BGlimhypo と比較し、3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentが閾値BGlimhypo 以上である場合のみ、又は
a) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの内の1つが閾値BGlimhypo より小さく、値BG(t0)が値BGlimhypo+T1以上である場合、
b) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの内の2つが閾値BGlimhypo より小さく、値BG(t0)が値BGlimhypo+T2(尚、T2は血糖値マージンT1より大きい血糖値マージンである)以上である場合、若しくは
c) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentが閾値BGlimhypo より小さく、値BG(t0)が値BGlimhypo+T3(尚、T3は血糖値マージンT2より大きい血糖値マージンである)以上である場合、
ステップ517 (糖の再摂取を提示することなくインスリンを遮断する)に進む。
τIOBap = f(iap(t)) =C/iap(t) [数式17]
尚、Cは1~100 の範囲内のパラメータであり、例えば実質的に30に相当する。
Claims (13)
- 患者の血糖値を調節する自動システムであって、
- 血糖センサ(101) 、
- インスリン注射デバイス(103) 、及び
- 処理・制御ユニット(105)
を備えており、
前記処理・制御ユニット(105) は、
a) 前記血糖センサによる血糖の測定結果に基づき、次の起こり得る低血糖を検出するステップ(501, 503)、
b) ステップa)で検出された低血糖を回避するために補償する血糖不足を表す値BGdebt、及びステップa)で検出された低血糖が始まるまでの残り時間を表す値Thypo を決定するステップ(505, 507)、
c) 患者が、ステップb)で決定された血糖不足BGdebtを内因性グルコース産生によって補償し得るのに必要な継続時間を表す値Tautosugaring を決定するステップ(509) 、
d) ステップc)で決定された値Tautosugaring を値Thypo-THと比較するステップ(511) 、
e) ステップd)で値Tautosugaring が値Thypo-TH以上であると決定されると、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るインスリンの流れの遮断を制御する(517, 519)、及び/又は患者が糖を再度摂取する必要があることを患者に示すべく前記自動システムのユーザインターフェースデバイスを介してアラートを開始するステップ
を有する、低血糖を最小限にする方法(HM)を実行するように構成されており、
THは所定の時間マージンであることを特徴とする自動システム。 - 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップc)で、患者の内因性血糖上昇率を表す値EGE を決定し、その後、前記処理・制御ユニット(105) によって値Tautosugaring を、
Tautosugaring = BGdebt/EGE [数式18]
の式に従って計算することを特徴とする請求項1に記載の自動システム。 - ステップc)で、前記処理・制御ユニット(105) によって値EGE を、患者の血糖履歴及びインスリン注射履歴の分析により計算することを特徴とする請求項2に記載の自動システム。
- 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップe)で、残り時間Thypo の終わりでの患者の今後の血糖の推定値predBG△Thypoを決定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。
- 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップe)の後、
f) 推定値predBG△Thypo を所定の低血糖閾値BGlimhypo と比較するステップ(515) 、
g) ステップf)で推定値predBG△Thypo が前記低血糖閾値BGlimhypo より小さいと決定されると、前記血糖センサ(101) で測定された患者の現在の血糖を表す値BG(t0)を値BGlimhypo+T1と比較するステップ、及び
h) ステップg)で値BG(t0)が値BGlimhypo+T1より小さいと決定されると、前記自動システムのユーザインターフェースデバイスを介してアラートを開始し、患者に糖を再度摂取する必要があることを示すステップ(519)
を実行するように構成されており、
T1は所定の血糖値マージンであることを特徴とする請求項4に記載の自動システム。 - 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップb)で、患者に関して決定された最大血糖低下率nGRClim 、患者に関して推定された平均血糖低下率nGRCmean、及び患者に関して推定された現在の血糖低下率nGRCcurrent に基づき、低血糖が始まるまでの残り時間の3つの推定値Thypolim, Thypomean, Thypocurrentを夫々決定することを特徴とする請求項1~5のいずれか1つに記載の自動システム。
- 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップd)で継続時間Tautosugaring を値ThypoMIN-THと比較するように構成されており、ThypoMINは、3つの残り時間Thypolim, Thypomean, Thypocurrentの内の最短時間であることを特徴とする請求項6に記載の自動システム。
- 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップe)で、残り時間Thypolimの終わり、残り時間Thypomean の終わり及び残り時間Thypocurrentの終わりでの患者の今後の血糖の3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentを夫々計算するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の自動システム。
- 前記処理・制御ユニットは、ステップe)の後、
f’) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの各々を所定の低血糖閾値BGlimhypo と比較するステップ、及び
g’) 3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの内の1つが前記低血糖閾値BGlimhypo より小さい場合であって、患者の現在の血糖を表す値BG(t0)が値BGlimhypo+T1より小さい場合のみ、患者に糖の再摂取を提案し、3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentの内の2つが前記低血糖閾値BGlimhypo より小さい場合であって、値BG(t0)が値BGlimhypo+T2より小さい場合のみ、患者に糖の再摂取を提案し(519) 、3つの推定値predBG△Thypolim, predBG△Thypomean, predBG△Thypocurrentが前記低血糖閾値BGlimhypo より小さい場合であって、値BG(t0)が値BGlimhypo+T3より小さい場合のみ、患者に糖の再摂取を提案するステップ
を実行するように構成されており、
T1は所定の血糖値マージンであり、T2は血糖値マージンT1より大きい所定の血糖値マージンであり、T3は血糖値マージンT2より大きい所定の血糖値マージンであることを特徴とする請求項8に記載の自動システム。 - 前記処理・制御ユニット(105) に連結されて患者の身体活動を測定して、患者の身体活動の時間変化を表す信号iap(t)を前記処理・制御ユニット(105) に伝えるためのデバイス(107) を更に備えていることを特徴とする請求項1~9のいずれか1つに記載の自動システム。
- 前記処理・制御ユニット(105) は、信号iap(t)を考慮して、ステップa)で次の起こり得る低血糖を検出する、及び/又はステップc)で値Tautosugaring を決定することを特徴とする請求項10に記載の自動システム。
- 前記処理・制御ユニット(105) は、ステップc)で、患者に注射するインスリンの量を表す信号と信号iap(t)の減少関数である時定数τIOBap の減少指数関数との乗算によって定められる、患者のインスリンオンボードの量を表す信号IOB(t)を決定し、前記身体活動の強度が上昇するときのインスリンの作用速度の上昇をモデル化することを特徴とする請求項11に記載の自動システム。
- 前記時定数τIOBap は、
τIOBap = C/iap(t) [数式19]
として定められ、Cは1~100 の範囲内のパラメータであることを特徴とする請求項12に記載の自動システム。
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