JP2023529547A - 機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測 - Google Patents

機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測 Download PDF

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Abstract

機械学習(ML)及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測について記載される。グルコースモニタリングデバイスを着用している人の数を考えると、いくつかのウェアラブルグルコースモニタリングデバイスは、連続的に測定値を生成することができるため、このようなデバイスを提供するプラットフォームは、膨大な量のデータを有する可能性がある。この量のデータは、人間が処理することは、実際にはそうでないにしても事実上不可能であり、膨大な量のデータなしではカバーされない可能性のある堅牢な数の状態空間をカバーしている。実装態様において、グルコースモニタリングプラットフォームは、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値を使用して訓練されたMLモデルを含む。MLモデルは、ある時点までのグルコース測定値の時系列を受信することと、履歴時系列グルコース測定値から学習したパターンに基づいて、その時点に続く間隔にわたって、特定のユーザの今後のグルコース測定値を決定することと、により、特定のユーザの今後のグルコース測定値を予測する。

Description

[関連出願の参照による組み込み]
本出願は、2020年5月27日に出願された「Glucose Prediction Using Machine Learning and Time Series Glucose Measurements」というタイトルの米国仮特許出願第63/030492号の利益を主張する。前述の出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、これにより、明示的に本明細書の一部をなす。
糖尿病は、何億人もの人々に影響を与える代謝状態であり、世界中の主要な死因の1つである。糖尿病を抱える人々にとって、治療へのアクセスは彼らの生存にとって重要である。適切な治療により、糖尿病による心臓、血管、目、腎臓、及び神経への深刻な損傷を大幅に回避することができる。I型糖尿病を抱える人の適切な治療は、一般に、1日の全体を通してグルコースレベルをモニタリングし、かつレベルが所望の範囲内にとどまるように、インスリン、食事、及び運動のいくつかの組み合わせで、それらのレベルを調節することを伴う。医療技術の進歩により、グルコースレベルをモニタリングするための様々なシステムが開発されている。
人の現在のグルコースレベルをモニタリングすることは、糖尿病の治療方法を決定するのに有用であるが、人のグルコースレベルが将来どうなるかを知ることは、より有用である。これは、そのような健康状態が発生する前に、人又は介護者が、グルコースレベルの変化に関連する潜在的に有害な健康状態を軽減するための行動を取ることが可能であるためである。しかし、今後のグルコースレベルを予測するための従来の技術は、観察されたグルコースレベルを将来のグルコースレベルに相関させる方法により、様々な場合に不正確になる可能性がある。また、従来の技術では、将来の正確な時点でグルコースレベルを予測できない可能性がある。
例として、従来のグルコース予測技術を使用するシステムは、現在時刻から30分先の人のグルコース測定値を示すことを意図した予測を出力し得る。しかし、その人の観察されたグルコースは、わずか5分先の予測された測定値に対応している可能性がある。この目的のために、予測は、25分遅れており、システムの予測範囲は、人の実際のグルコースと一致しない。予測範囲が実際のグルコースに一致しないこと及び不正確な予測により、従来のシステムによって生成されたグルコース予測が、危険なほどに(及び急速に)変化するグルコースレベルを緩和するための行動を処方するなど、様々な用途に適さなくなる可能性がある。
これらの問題を克服するために、機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測が活用される。連続グルコースモニタリング(CGM)システムなどのグルコースモニタリングデバイスを着用している人々の数を考えると、これらのウェアラブルデバイスは連続的に測定値を生成するため、グルコースモニタリングデバイスに、グルコースレベルを検出するためのセンサを提供し、そのようなシステムによって生成された測定値を維持するグルコースモニタリングプラットフォームは、膨大な量のデータ、例えば、数千万の患者入院日数分の測定値を有することがある。ただし、この量のデータは、実際にはそうでないにしても、事実上人間が処理して、堅牢な数の状態空間のパターンを確実に識別することは不可能である。
1つ以上の実装態様では、グルコースモニタリングプラットフォームは、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値を使用して訓練された機械学習モデル(例えば、非線形機械学習モデル)を含み、グルコース測定値は、ユーザ母集団のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される。訓練が完了すると、機械学習モデルは、ユーザの今後のグルコース測定値を予測する。ユーザの今後のグルコース測定値を予測する場合、ある時点までのグルコース測定値の時系列が受信される。この時系列グルコース測定値は、ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される。機械学習モデルは、その時点に続くある時間間隔にわたってユーザの今後のグルコース測定値を予測する。特に、機械学習モデルは、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値を用いた訓練に基づいて、この予測を生成する。次いで、今後のグルコース測定値に関する通知の通信及び/又は表示などを介して、今後のグルコース測定値が出力される。
この概要は、以下の発明を実施するための形態で更に記載される概念の選択を簡略化された形式で紹介している。したがって、この概要は、特許請求の範囲の主題の本質的な特徴を識別することを意図しておらず、特許請求の範囲の主題の範囲を決定する際の補助として使用されることも意図していない。
詳細な説明は、添付の図を参照して記載されている。
本明細書に記載の技術を用いるように動作可能な例示的な実装態様における環境の図示である。 図1のウェアラブルグルコースモニタリングデバイスの例をより詳細に描写する。 グルコース測定値を含むグルコースモニタリングデバイスのデータが、グルコース予測に関連して異なるシステムにルーティングされる例示的な実装態様を描写する。 今後のグルコース測定値が、機械学習を使用して予測される、図3の予測システムの例示的な実装態様をより詳細に描写する。 機械学習モデルが、反復予測で今後のグルコース測定値を予測する例示的な実装態様を描写する。 観察及び予測されたグルコーストレースの例示的な視覚化を描写する。 追加の予測されたグルコーストレースの例示的な視覚化を描写する。 機械学習モデルを訓練して、今後のグルコース測定値を予測する、図3の予測システムの例示的な実装態様をより詳細に描写する。 予測されたグルコース測定値及び予測における信頼性を備えたグルコーストレースの例示的な視覚化を描写する。 今後のグルコース測定値の予測に基づいてユーザに通知するために表示されるユーザインターフェースの例示的な実装態様を描写する。 非線形機械学習モデルが、時系列グルコース測定値に基づいて、今後のグルコース測定値を予測する例示的な実装態様の手順を描写する。 測定値のある時間間隔が予測されるまで、非線形機械学習モデルが、今後のグルコース測定値を反復的に予測する例示的な実装態様の手順を描写する。 非線形機械学習モデルを訓練して、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値に基づいて、今後のグルコース測定値を予測する例示的な実装態様の手順を描写する。 本明細書に記載の技術の実施形態を実装するために、図1~13を参照して記載及び/又は利用される任意のタイプのコンピューティングデバイスとして実装され得る例示的なデバイスの様々な構成要素を含む例示的なシステムを示す。
[概要]
人のグルコースレベルをモニタリングすることは、糖尿病を治療する方法を決定するのに有用である。ただし、人のグルコースレベルが将来どうなるかを知ることは、より有用である。これは、そのような健康状態が発生する前に、人又は介護者が、グルコースレベルの変化に関連する潜在的に有害な健康状態(例えば、高血糖又は低血糖)を軽減するための行動を取ることが可能であるためである。
グルコース予測への従来のアプローチは、自己回帰線形モデルを使用するなど、線形モデルを使用してグルコースをモデル化する場合がある。このような線形モデルは時変プロセスを記述することが可能である場合があるが、それらのモデルの出力は、以前の値に線形に依存する。これにより、実際の観察されたグルコース測定値と比較して、かなりの時間遅延を有するグルコース予測が得られる可能性がある。言い換えれば、これらのモデルの予測範囲は、人の実際のグルコースと一致しない可能性がある。更に、線形モデルは、今後のグルコース測定値の不正確な予測を生成する可能性があり、これは、これらのモデルの線形依存性により、数千万の患者入院日数分のグルコース測定値の基礎となる状態空間を確実にカバーすることができない可能性があるためである。簡単に言えば、線形モデルは、そのような履歴データで観察されたパターンのいくつかを説明できない場合がある。予測範囲が実際のグルコースに一致しないこと、及び不正確な予測(又は限られた精度の予測)により、従来のシステムによって生成されたグルコース予測が、危険なほどに(及び急速に)変化するグルコースレベルを緩和するための行動を処方するなど、様々な用途に適さなくなる可能性がある。
これらの問題を克服するために、機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測が活用される。1つ以上の実装態様では、グルコースモニタリングプラットフォームは、個々のユーザの今後のグルコース測定値を予測するために、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値を使用して訓練された機械学習モデルを含む。ユーザ母集団及び個々のユーザのグルコース測定値は、ユーザ母集団のユーザ及び個々のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供され得る。これらのウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって生成された測定値を取得し、測定値を維持することにより、グルコースモニタリングプラットフォームは、膨大な量のデータ、例えば数千万の患者入院日数分の測定値を有し得る。従来の線形モデルでは、この豊富な履歴データで観察されるパターンのいくつかをモデル化することができない場合がある。
従来のアプローチとは対照的に、本明細書で説明する機械学習モデルは、非線形モデルとして、又は1つ以上の非線形モデルを含むモデルの集合として構成され得る。このような非線形機械学習モデルには、ほんの数例を挙げると、例えば、ニューラルネットワーク(例えば、長短期記憶(LSTM)ネットワークなどのリカレントニューラルネットワーク)、状態機械、マルコフ連鎖、モンテカルロ法、及び粒子フィルタなどが含まれ得る。このようなモデルは、線形手法では容易にモデル化できない状態空間のパターンをキャプチャすることが可能である場合がある。
機械学習モデルは、訓練されると、ユーザの今後のグルコース測定値を予測するために使用される。特定のユーザの今後のグルコース測定値を予測する場合、ある時点までのグルコース測定値の時系列、例えば過去12時間のグルコース測定値が受信される。この時系列グルコース測定値は、ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される。時系列を入力として受信することに応答して、機械学習モデルは、その時点に続くある時間間隔、例えば次の30分間の今後のグルコース測定値を予測する。機械学習モデルは、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値を用いた訓練に基づいて、この予測を生成する。次いで、今後のグルコース測定値に関する通知を生成するなどのために、今後のグルコース測定値が出力される。この通知は、ほんの数例を挙げると、ユーザに関連付けられたコンピューティングデバイス(例えば、グルコースモニタリングプラットフォームのアプリケーションを介した出力用)、ヘルスケア提供者に関連付けられたコンピューティングデバイス、又は遠隔医療サービスに関連付けられたコンピューティングデバイスを含む、1つ以上のコンピューティングデバイスに、ネットワークを介して通信され得る。
今後のグルコース測定値を予測し、今後のグルコース測定値についてユーザ、ヘルスケア提供者、及び/又は遠隔医療サービスに通知することにより、記載された機械学習モデルは、潜在的に有害な健康状態を、これらの健康状態が発生する前に軽減するための行動が実行されることを可能にする。有利なことに、記載された機械学習モデルによって提供される今後のグルコースのより正確かつタイムリーな予測により、ユーザ及び他の様々な関係者は、糖尿病を治療する方法について情報に基づいたより良い決定を下し、かつ治療を通じてより良い結果を達成することが可能になる。その際に、糖尿病による心臓、血管、目、腎臓、及び神経、並びに死への深刻な損傷を大幅に回避することができる。
更に、糖尿病患者の場合、治療の決定は、差し迫った、又は予測された今後のグルコース測定値によって影響を受ける可能性がある。例えば、グルコースモニタリングプラットフォームの意思決定支援サービス(例えば、アプリケーション、通知などを介して)は、差し迫った、又は予測された今後のグルコース測定値を使用して、治療中のユーザに通知及び支援し得る。例として、そのような通知及び支援は、患者がグルコースを自己モニタリングできない場合、例えば、患者が睡眠中に発生すると予測される差し迫った又は起こりうる事象の検出に応答することができる。短期予測警報及び閾値警告などの通知は、差し迫ったイベントについて患者に警告する必要性に対処することができる可能性があるが、従来の予測技術では、現在時刻から更に先の時間範囲、例えば、数時間以上のスケールでのグルコース測定値を正確に予測することは可能ではない。したがって、従来の技術は、患者が夜間に低血糖を経験するかどうかを正確に予測するには適していない。前述及び後述の機械学習モデルは、従来の手法よりも更に将来の時間範囲について人のグルコースレベルをより正確に予測する。したがって、記載された機械学習モデルは、患者が夜間に低血糖を経験するかどうかなど、より長期的なグルコース結果の予測に関連して活用することができる。
以下の考察では、最初に、本明細書に記載の技法を使用し得る例示的な環境を記載する。次いで、例示的な環境及び他の環境で実行され得る例示的な実装の詳細及び手順が記載される。例示的な手順のパフォーマンスは、例示的な環境に限定されず、例示的な環境は、例示的な手順のパフォーマンスに限定されない。
[例示的な環境]
図1は、本明細書に記載の、機械学習及び時系列グルコース測定値を使用してグルコース予測を用いるように動作可能である例示的な実装態様における環境100の図示である。図示の環境100は、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104、インスリン送達システム106、及びコンピューティングデバイス108を着用したように描写されているヒト102を含む。図示された環境100はまた、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイスを着用するユーザ母集団110の他のユーザ、グルコースモニタリングプラットフォーム112、及びモノのインターネット114(IoT114)を含む。ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104、インスリン送達システム106、コンピューティングデバイス108、ユーザ母集団110、グルコースモニタリングプラットフォーム112、及びIoT114は、ネットワーク116を介して含み、通信可能に結合されている。
代替的又は追加的に、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104、インスリン送達システム106、及びコンピューティングデバイス108のうちの1つ以上は、1つ以上の無線通信プロトコル又は技法を使用するなどして、他の方法で通信可能に結合され得る。例として、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104、インスリン送達システム106、及びコンピューティングデバイス108は、Bluetooth(例えば、Bluetooth Low Energyリンク)、近距離無線通信(NFC)、5Gなどのうちの1つ以上を使用して互いに通信し得る。ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104、インスリン送達システム106、及びコンピューティングデバイス108は、これらのタイプの通信を活用して、互いの間の閉ループシステムを形成し得る。このようにして、インスリン送達システム106は、グルコース測定値がウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104によって取得されるため、及び将来のグルコース測定値が予測されるため、リアルタイムで一連のグルコース測定値に基づいて、インスリンを送達し得る。
記載の技法に従って、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、ヒト102のグルコースを、例えば、連続的に、モニタリングするように構成されている。1つ以上の実装態様では、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、連続グルコースモニタリング(CGM)システムである。本明細書で使用される場合、「連続」という用語は、グルコースモニタリングに関連して使用される場合、デバイスが、時間間隔(例えば、毎時、30分ごと、5分ごとなど)で、異なるデバイスとの通信結合の確立に応答して(例えば、コンピューティングデバイスがウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104との無線接続を確立して、測定値のうちの1つ以上を検索する場合)など、グルコース測定値118を生成するように構成され得るように、デバイスが、測定値を実質的に連続して生成する能力を指す。ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、例えば、ヒト102のグルコースを示す分析物を連続的に検出し、かつグルコース測定値の生成を可能にするグルコースセンサを有して構成され得る。図示の環境100では、これらの測定値は、グルコース測定値118として表されている。この機能性は、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104の構成の更なる態様とともに、図2に関連してより詳細に考察される。
1つ以上の実装態様では、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、無線接続を介するなどして、コンピューティングデバイス108にグルコース測定値118を伝送する。ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、例えばこれらの測定値がグルコースセンサを使用して生成されるため、これらの測定値をリアルタイムで通信し得る。代替的又は追加的に、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、設定された時間間隔、例えば、30秒ごとに、1分ごとに、5分ごとに、1時間ごとに、6時間ごとに、毎日などで、グルコース測定値118をコンピューティングデバイス108に通信し得る。更にまた、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、例えば、コンピューティングデバイス108が、ヒト102の今後のグルコースレベルを予測し、ヒト102のグルコースレベルに関する情報を有するユーザインターフェースの表示を引き起こし、そのような表示を更新するなどのときに、例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104に通信される、コンピューティングデバイス108からの要求に応答して、これらの測定値を通信し得る。したがって、コンピューティングデバイス108は、例えば、コンピューティングデバイス108のコンピュータ可読記憶媒体において、ヒト102のグルコース測定値118を少なくとも一時的に維持し得る。
ウェアラブルデバイス(例えば、スマートウォッチ)として図示されているが、コンピューティングデバイス108は、記載の技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、多様な方法で構成され得る。限定ではなく例として、コンピューティングデバイス108は、異なるタイプのモバイルデバイス(例えば、携帯電話又はタブレットデバイス)として構成され得る。1つ以上の実装態様では、コンピューティングデバイス108は、グルコースモニタリングプラットフォーム112に関連付けられた専用デバイスとして構成され得、例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104からグルコース測定値118を取得し、グルコース測定値118に関連する様々な計算を実行し、グルコース測定値118及びグルコースモニタリングプラットフォーム112に関連する情報を表示し、グルコース測定値118をグルコースモニタリングプラットフォーム112に通信するなどを行う機能性を有する。しかしながら、コンピューティングデバイス108が携帯電話として構成されている実装態様とは対照的に、コンピューティングデバイス108は、電話をかける能力、カメラ機能性、ソーシャルネットワーキングアプリケーションを利用する能力などのような、専用のグルコースモニタリングデバイスとして構成されているときに、携帯電話又はウェアラブル構成で利用可能ないくつかの機能性を含まなくてもよい。
追加的に、コンピューティングデバイス108は、記載の技法により、2つ以上のデバイスを表し得る。1つ以上のシナリオでは、例えば、コンピューティングデバイス108は、ウェアラブルデバイス(例えば、スマートウォッチ)及び携帯電話の両方に対応し得る。そのようなシナリオでは、これらのデバイスの両方は、例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104からグルコース測定値118を受信し、ネットワーク116を介してそれらをグルコースモニタリングプラットフォーム112に通信し、グルコース測定値118に関連する情報を表示するなど、同じ動作のうちの少なくともいくつかを実行することが可能であり得る。代替的又は追加的に、異なるデバイスは、他のデバイスが有していないか、又は特定のデバイスへのコンピューティング命令を通じて制限される異なる能力を有し得る。
コンピューティングデバイス108が別個のスマートウォッチ及び携帯電話に対応するシナリオでは、例えば、スマートウォッチは、多様な生理学的マーカー(例えば、心拍数、呼吸、血液速度など)及びヒト102の活動(例えば、ステップ)を測定する様々なセンサ及び機能性を備えて構成され得る。このシナリオでは、携帯電話がこれらのセンサ及び機能性を備えて構成されていないか、又は制限された量のその機能性を含むことがあるが、他のシナリオでは、携帯電話が同じ機能性を提供可能であり得る。この特定のシナリオを続けると、携帯電話は、今後のグルコースレベルを予測するために使用される食事の画像を捕捉するためのカメラ、携帯電話がグルコース測定値118に関連する計算をより効率的に実行することを可能にする量のコンピューティングリソース(例えば、電池及び処理速度)などの、スマートウォッチが有していない能力を有し得る。スマートウォッチがそのような計算を実行可能であるシナリオでも、コンピューティング命令は、両方のデバイスに負担をかけず、利用可能なリソースを効率的に利用するために、携帯電話に対するそれらの計算のパフォーマンスを制限することがある。この範囲で、コンピューティングデバイス108は、記載の技法の趣旨及び範囲から逸脱することなく、異なる方法で構成され、本明細書で考察されるものとは異なる数のデバイスを表し得る。
上記に述べたように、コンピューティングデバイス108は、グルコースモニタリングプラットフォーム112にグルコース測定値118を通信する。図示の環境100では、グルコース測定値118は、グルコースモニタリングプラットフォーム112の記憶デバイス120に記憶されているように示されている。記憶デバイス120は、1つ以上のデータベースと、更にはグルコース測定値118を記憶することが可能な他のタイプのストレージとを表し得る。記憶デバイス120はまた、多様な他のデータを記憶する。記載の技法に従って、例えば、ヒト102は、少なくともグルコースモニタリングプラットフォーム112のユーザに対応しており、1つ以上の他のサードパーティサービスプロバイダのユーザであり得る。この目的のために、ヒト102は、ユーザ名に関連付けられ、かつある時点で、ユーザ名を使用してグルコースモニタリングプラットフォーム112にアクセスするための認証情報(例えば、パスワード、生体認証データ、遠隔医療サービスなど)を提供することを必要とされ得る。この情報は、例えば、ヒト102を記述するデモグラフィック情報、ヘルスケア提供者に関する情報、支払い情報、処方情報、判定された健康指標、ユーザ選好、他のサービスプロバイダシステム(例えば、ウェアラブル、ソーシャルネットワーキングシステムなどに関連付けられたサービスプロバイダ)のアカウント情報などを含む、ユーザに関する様々な他の情報とともに、記憶デバイス120に維持され得る。
記憶デバイス120はまた、ユーザ母集団110中の他のユーザのデータを維持する。このことを考慮すると、記憶デバイス120のグルコース測定値118は、ヒト102によって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104のグルコースセンサからのグルコース測定値を含み、また、ユーザ母集団110中の他のユーザに対応するヒトによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスのグルコースセンサからのグルコース測定値を含む。これによりまた、これらの他のユーザのグルコース測定値118は、ネットワーク116を介してそれぞれのデバイスによってグルコースモニタリングプラットフォーム112に通信され、かつこれらの他のユーザは、グルコースモニタリングプラットフォーム112を用いたそれぞれのユーザプロファイルを有することになる。
データ分析プラットフォーム122は、グルコース測定値118を、単独で、及び/又は記憶デバイス120に維持されている他のデータとともに処理して、様々な機械学習モデルを使用するなどによって、多様な予測を生成するための機能性を表す。これらの予測に基づいて、グルコースモニタリングプラットフォーム112は、警告、推奨、又は予測に基づく他の情報など、予測に関する通知を提供し得る。例えば、グルコースモニタリングプラットフォーム112は、通知を、ユーザに、ユーザに関連付けられた医療専門家などに提供し得る。コンピューティングデバイス108とは別個に描写されているが、データ分析プラットフォーム122の部分又は全体が、コンピューティングデバイス108において代替的又は追加的に実装され得る。データ分析プラットフォーム122はまた、IoT114を介して取得された追加のデータを使用して、これらの予測を生成し得る。
IoT114は、ヒト102及び1つ以上のサービスプロバイダのユーザとしてのヒト102の活動及び実世界での活動を説明するデータを提供することができる様々なソースを表すことを理解されたい。例として、IoT114は、例えば、カメラ、携帯電話、ラップトップなど、ユーザの様々なデバイスを含み得る。この目的のために、IoT114は、ユーザと様々なデバイスとの対話、例えば、ウェブベースのアプリケーションとの対話、撮影された写真、他のユーザとの通信などに関する情報を提供し得る。IoT114はまた、例えば、歩数、地面に当たる足の力、歩幅、ユーザの体温(及び他の生理学的測定値)、ユーザの周囲の温度、冷蔵庫に保管されている食品のタイプ、冷蔵庫から取り出された食品のタイプ、運転習慣など、挙動を記載する情報を提供するセンサで構成されている様々な実世界の物品(例えば、靴、衣類、スポーツ用品、電化製品、自動車など)を含み得る。IoT114はまた、データ分析プラットフォーム122によって活用され得る医療データ及び製造データを提供することができる医療提供者(例えば、ヒト102の医療提供者)及び製造業者(例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104、インスリン送達システム106、又はコンピューティングデバイス108の製造業者)などの、グルコースモニタリングプラットフォーム112に対するサードパーティを含み得る。確かに、IoT114は、記載の技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、機械学習及び時系列グルコース測定値を使用して、グルコース予測に関連して使用するための豊富なデータを提供することが可能であるデバイス及びセンサを含み得る。グルコースを、例えば、連続的に測定し、そのような測定値を記載するデータを取得するコンテキストにおいて、図2の以下の考察を検討する。
図2は、図1のウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104の例示的な実装態様200をより詳細に描写する。特に、図示の例200は、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104の上面図及び対応する側面図を含む。
ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、センサ202及びセンサモジュール204を含むように図示されている。図示の例200では、センサ202は、側面図で描写されており、例えば、ヒト102の皮膚206に皮下挿入されている。センサモジュール204は、上面図において破線の長方形として描写されている。ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104はまた、図示の例200において送信機208を含む。センサモジュール204のために破線の長方形を使用して、それが送信機208のハウジング内に収容されるか、さもなければ実装され得ることを示している。この例200では、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、接着パッド210及び取り付け機構212を更に含む。
動作中、センサ202、接着パッド210、及び取り付け機構212は、適用アセンブリを形成するように組み立てられ得、適用アセンブリは、描写されているようにセンサ202が皮下挿入されるように皮膚206に適用されるように構成されている。そのようなシナリオでは、送信機208は、取り付け機構212を介して皮膚206に適用された後のアセンブリに取り付けられ得る。追加的又は代替的に、送信機208は、適用アセンブリの一部として組み込まれ得、センサ202、接着パッド210、取り付け機構212、及び送信機208(センサモジュール204を有する)が全て一度に皮膚206に適用され得るようにし得る。1つ以上の実装態様では、この適用アセンブリは、別個のアプリケータ(図示せず)を使用して皮膚206に適用される。この適用アセンブリは、接着パッド210を皮膚206から剥がすことによっても取り外すことができる。図示のウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104及びその様々な構成要素は、単なる1つの例示的なフォームファクタであり、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104及びその構成要素は、記載の技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、異なるフォームファクタを有し得ることが理解されよう。
動作中、センサ202は、「無線」接続又は「有線」接続であり得る少なくとも1つの通信チャネルを介してセンサモジュール204に通信可能に結合される。センサ202からセンサモジュール204への、又はセンサモジュール204からセンサ202への通信は、能動的又は受動的に実装することができ、これらの通信は、連続的(例えば、アナログ)又は離散的(例えば、デジタル)とすることができる。
センサ202は、センサ202から少なくとも部分的に独立している事象に応答して変化するか、又は変化を引き起こすデバイス、分子、及び/又は化学物質であり得る。センサモジュール204は、センサ202への変化又はセンサ202によって引き起こされた変化の表示を受信するように実装されている。例えば、センサ202は、グルコース及び酸素と反応して、電極を含み得るセンサモジュール204によって電気化学的に検出可能な過酸化水素を形成するグルコースオキシダーゼを含むことができる。この例では、センサ202は、1つ以上の測定技法を使用してグルコースレベルを示す血液又は間質液中の分析物を検出するように構成されているグルコースセンサとして構成され得るか、又はグルコースセンサを含み得る。
別の例では、センサ202(又はウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104の追加のセンサ、図示せず)は、第1及び第2の導電体を含むことができ、センサモジュール204は、センサ202の第1及び第2の導電体間の電位の変化を電気的に検出することができる。この例では、センサモジュール204及びセンサ202は、電位の変化が温度変化に対応するように熱電対として構成されている。いくつかの例では、センサモジュール204及びセンサ202は、単一の分析物、例えば、グルコースを検出するように構成されている。他の例では、センサモジュール204及びセンサ202は、複数の分析物、例えば、ナトリウム、カリウム、二酸化炭素、及びグルコースを検出するように構成されている。代替的又は追加的に、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、1つ以上の分析物(例えば、ナトリウム、カリウム、二酸化炭素、グルコース、及びインスリン)だけでなく、1つ以上の環境条件(例えば、温度)も検出するための複数のセンサを含む。したがって、センサモジュール204及びセンサ202(及び任意の追加のセンサ)は、1つ以上の分析物の存在、1つ以上の分析物の不在、及び/又は1つ以上の環境条件の変化を検出し得る。
1つ以上の実装態様では、センサモジュール204は、プロセッサ及びメモリ(図示せず)を含み得る。センサモジュール204は、プロセッサを活用することにより、上で考察される変化を示すセンサ202との通信に基づいてグルコース測定値118を生成し得る。センサ202からのこれらの通信に基づいて、センサモジュール204は、グルコースモニタリングデバイスデータ214を生成するように更に構成されている。グルコースモニタリングデバイスデータ214は、少なくとも1つのグルコース測定値118を含む通信可能なデータのパッケージである。代替的又は追加的に、グルコースモニタリングデバイスデータ214は、複数のグルコース測定値118、センサ識別216、センサステータス218などの他のデータを含む。1つ以上の実装態様では、グルコースモニタリングデバイスデータ214は、グルコース測定値118に対応する温度、及び他の分析物の測定値のうちの1つ以上などの他の情報を含み得る。グルコースモニタリングデバイスデータ214は、記載の技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、少なくとも1つのグルコース測定値118に加えて、多様なデータを含み得ることを理解されたい。
動作中、送信機208は、グルコースモニタリングデバイスデータ214を、データのストリームとしてコンピューティングデバイス108に無線で伝送し得る。代替的又は追加的に、センサモジュール204は、グルコースモニタリングデバイスデータ214を(例えば、センサモジュール204のメモリに)バッファし、送信機208に、バッファされたグルコースモニタリングデバイスデータ214を様々な間隔、例えば、時間間隔(1秒ごと、30秒ごと、1分ごと、5分ごと、1時間ごとなど)、記憶間隔(バッファされたグルコースモニタリングデバイスデータ214が、データの閾値量、又はグルコースモニタリングデバイスデータ214の事例の数値に達したとき)などで、伝送させ得る。
グルコースモニタリングデバイスデータ214を生成し、かつそれをコンピューティングデバイス108に通信させることに加えて、センサモジュール204は、記載の技法による追加機能性を含み得る。この追加機能性は、将来のヒト102のグルコースレベルの予測を生成することと、例えば、ヒト102のグルコースのレベルが近い将来に危険なほどに低くなる可能性が高いことを予測が示すときに警告を通信することによって、予測に基づいて通知を通信することとを含み得る。センサモジュール204のこの計算能力は、特にネットワーク116を介したサービスへの接続が制限されているか、又は存在しない場合に有利であり得る。このようにして、ヒトは、インターネットなどへの接続性に依存することなく、危険な状態について警告を受けることができる。センサモジュール204のこの追加の機能性はまた、センサ202を、最初に又は継続的に較正すること、並びにウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104の任意の他のセンサを較正することを含み得る。
グルコースモニタリングデバイスデータ214に関して、センサ識別216は、他のウェアラブルグルコースモニタリングシステム104の他のセンサ、皮膚206に事前又は事後に埋め込まれた他のセンサなどの、他のセンサから、センサ202を一意に識別する情報を表す。センサ202を一意に識別することにより、センサ識別216はまた、センサ202に関する他の態様、例えば、センサ202の製造ロット、センサ202の包装の詳細、センサ202の出荷の詳細などを識別するために使用され得る。このようにして、センサ202と同様の様式で製造、包装、及び/又は出荷されたセンサについて検出された様々な問題は、例えば、グルコース測定値118を較正し、欠陥のあるセンサを変更するように、又はそれらを廃棄するようにユーザに通知し、機械加工の問題を製造施設に通知するなどを行うための異なる方法で識別及び使用され得る。
センサステータス218は、所与の時点におけるセンサ202の状態、例えば、グルコース測定値118のうちの1つが生成されるのと同じ時点におけるセンサの状態を表す。この目的のために、センサステータス218は、グルコース測定値118の各々に対するエントリを含み得、グルコース測定値118とセンサステータス218情報に捕捉されたステータスとの間に1対1の関係があるようにする。一般的に言えば、センサステータス218は、センサ202の動作状態を記載する。1つ以上の実装態様では、センサモジュール204は、所与のグルコース測定値118に対するいくつかの所定の動作状態のうちの1つを識別し得る。識別された動作状態は、センサ202からの通信及び/又はそれらの通信の特性に基づき得る。
例として、センサモジュール204は、ある状態を別の状態から選択するための所定の数の動作状態及び基礎を有するルックアップテーブルを(例えば、メモリ又は他のストレージに)含み得る。例えば、所定の状態は、「通常の」動作状態を含み得、この状態を選択するための基礎は、センサ202からの通信が、通常の動作を示す閾値内、例えば、予想される時間の閾値内、予想される信号強度の閾値、環境温度が予想どおりに動作を継続するのに好適な温度の閾値内にあるなどに収まることであり得る。所定の状態はまた、センサ202の通信の特性のうちの1つ以上が通常の活動の範囲外であることを示し、グルコース測定値118における潜在的なエラーをもたらす可能性がある動作状態を含み得る。
例えば、これらの非通常動作状態の基礎は、閾値予想時間外でセンサ202からの通信を受信すること、予想信号強度の閾値外でセンサ202の信号強度を検出すること、予想どおりに動作を継続するための好適な温度外の環境温度を検出すること、ヒト102がウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104上に転がった(例えば、ベッドで)ことを検出することなどを含み得る。センサステータス218は、記載の技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、センサ202及びウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104に関する多様な態様を示し得る。
例示的な環境、及び例示的なウェアラブルグルコースモニタリングデバイスを検討したところで、次に、1つ以上の実装態様によるデジタル媒体環境での機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測の技法のいくつかの例示的な詳細の考察を検討する。
[グルコース予測]
図3は、グルコース測定値を含むグルコースモニタリングデバイスのデータが、グルコース予測に関連して異なるシステムにルーティングされる例示的な実装態様300を描写する。
図示の例300は、図1から、グルコースモニタリングデバイス104及びコンピューティングデバイス108の例を含む。図示の例300はまた、データ分析プラットフォーム122及び記憶デバイス120を含み、これらは、上で考察されるように、グルコース測定値118を記憶する。この例300では、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、グルコースモニタリングデバイスデータ214をコンピューティングデバイス108に送信するように描写されている。図2に関連して上で考察されるように、グルコースモニタリングデバイスデータ214は、他のデータとともにグルコース測定値118を含む。グルコースモニタリングデバイス104は、様々な方法で、グルコースモニタリングデバイスデータ214をコンピューティングデバイス108に送信し得る。
図示の例300はまた、データパッケージ302を含む。データパッケージ302は、グルコースモニタリングデバイスデータ214(例えば、グルコース測定値118、センサ識別216、及びセンサステータス218)及び補足データ304、又はその一部を含み得る。この例300では、データパッケージ302は、コンピューティングデバイス108からグルコースモニタリングプラットフォーム112の記憶デバイス120にルーティングされて描写されている。大まかに言えば、コンピューティングデバイス108は、グルコースモニタリングデバイスデータ214に少なくとも部分的に基づいて、補足データ304を生成する機能を含む。コンピューティングデバイス108はまた、補足データ304をグルコースモニタリングデバイスデータ214と一緒にパッケージ化して、データパッケージ302を形成し、例えば、ネットワーク116を介して、データパッケージ302をグルコースモニタリングプラットフォーム112に通信して、記憶デバイス120に記憶する機能も含む。したがって、データパッケージ302は、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104によって収集されたデータ(例えば、センサ202によって検知されたグルコース測定値118)、及びユーザの携帯電話、又はスマートウォッチなど、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104とグルコースモニタリングプラットフォーム112との間の仲介役として機能するコンピューティングデバイス108によって生成された補足データ304を含み得ると理解されよう。
補足データ304に関して、コンピューティングデバイス108は、データパッケージ302に含まれるグルコースモニタリングデバイスデータ214を補足するための様々な補足データを生成し得る。記載の技法によれば、補足データ304は、ユーザのコンテキストとグルコースモニタリングデバイスデータ214(例えば、グルコース測定値118)との対応を識別することができるように、ユーザのコンテキストの1つ以上の態様を記載し得る。例として、補足データ304は、コンピューティングデバイス108とのユーザの対話を記載し得、例えば、特定のアプリケーションの対話(例えば、行われた選択、実行された動作)を記載するアプリケーションログから抽出されたデータを含み得る。補足データ304はまた、コンピューティングデバイス108の入力/出力インターフェースに関連して実行されたクリック、タップ、及びプレスを記載するクリックストリームデータを含み得る。別の例として、補足データ304は、ユーザが見ている場所を記載する注視データ(例えば、コンピューティングデバイス108に関連付けられたディスプレイデバイスに関して、又はユーザがデバイスから目をそらしているとき)、ユーザ又は他のユーザの可聴コマンド及び他の話されたフレーズを記載する音声データ(例えば、ユーザを受動的に聞くことを含む)、デバイスを記載するデバイスデータ(例えば、製造、モデル、オペレーティングシステム及びバージョン、カメラタイプ、コンピューティングデバイス108が実行しているアプリ)などを含み得る。
補足データ304はまた、ユーザのコンテキストの他の態様、例えば、ユーザの場所、(例えば、屋外で、温度感知機能性を使用してユーザに近接する)その場所における温度、その場所における天気、ユーザの高度、気圧、IoT114(例えば、ユーザが食べている食品、ユーザがスポーツ用品を使用している方式、ユーザが着用している服)を介してユーザに関連して取得されたコンテキスト情報などの環境態様などを記載し得る。補足データ304はまた、例えば、歩数、心拍数、発汗、ユーザの温度(例えば、コンピューティングデバイス108によって検出される)などを含む、ユーザに関して検出された健康関連の態様を記載し得る。コンピューティングデバイス108が、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104と同じ態様のいくつかを検出するか、さもなければ測定する機能性を含み得る限り、これらの2つのソースからのデータは、例えば、精度、障害検出などのために比較され得る。上で考察されるタイプの補足データ304は例にすぎず、補足データ304は、本明細書に記載の技術の趣旨又は範囲から逸脱することなく、より多くの、より少ない、又は異なるタイプのデータを含み得る。
補足データ304がユーザのコンテキストをどれほど確実に記述するかに関係なく、コンピューティングデバイス108は、様々な間隔で処理するために、グルコースモニタリングデバイスデータ214及び補足データ304を含むデータパッケージ302をグルコースモニタリングプラットフォーム112に通信し得る。1つ以上の実装態様では、コンピューティングデバイス108は、例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104がグルコースモニタリングデバイスデータ214をコンピューティングデバイス108に連続的に提供するため、実質的にリアルタイムでデータパッケージ302をグルコースモニタリングプラットフォーム112にストリーミングし得る。コンピューティングデバイス108は、代替的又は追加的に、データパッケージ302のうちの1つ以上を、所定の間隔、例えば、毎秒、30秒ごと、毎時などで、グルコースモニタリングプラットフォーム112に通信し得る。
図示の例300には描写されていないが、グルコースモニタリングプラットフォーム112は、これらのデータパッケージ302を処理し、グルコースモニタリングデバイスデータ214及び補足データ304のうちの少なくともいくつかを記憶デバイス120に記憶し得る。以下でより詳細に記載するように、記憶デバイス120から、このデータは、例えば、今後のグルコースレベルの予測するために、データ分析プラットフォーム122に提供されるか、そうでなければアクセスされ得る。
1つ以上の実装態様では、データ分析プラットフォーム122はまた、今後のグルコースレベルの予測の生成に関連して使用するために、サードパーティ306(例えば、サードパーティサービスプロバイダ)からデータを取り込むこともできる。例として、サードパーティ306は、サードパーティ306が、製造及び/又は展開するデバイス、例えば、ウェアラブルデバイスを介するなどして、独自の追加データを生成し得る。図示の例300は、サードパーティ306からデータ分析プラットフォーム122に伝達されることが示され、サードパーティ306によって生成されるか、さもなければサードパーティから伝達されるこの追加データを表すサードパーティデータ308を含む。
前述のように、サードパーティ306は、関連付けられたデバイスを製造及び/又は展開し得る。追加的又は代替的に、サードパーティ306は、対応するアプリケーションなどの他のソースを介してデータを取得し得る。したがって、このデータは、対応するサードパーティアプリケーション、例えば、ソーシャルネットワーキングアプリケーション、ライフスタイルアプリケーションなどを介して入力されたユーザ入力データを含み得る。これを考えると、サードパーティ306によって生成されたデータは、専用データ構造、テキストファイル、ユーザのモバイルデバイスを介して取得された画像、公開フィールド又はダイアログボックスに入力されたテキストを示すフォーマット、オプション選択を示すフォーマットなどを含む様々な方法で構成され得る。
サードパーティデータ308は、記載された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、サードパーティによって提供される1つ以上のサービスに関連する様々な態様を記載し得る。サードパーティデータ308は、例えば、サードパーティ306によって提供される特定のアプリケーションとのユーザによる使用又は対話を記載するアプリケーション対話データを含み得る。一般に、アプリケーション対話データは、データ分析プラットフォーム122が、ユーザ母集団110のユーザによる特定のアプリケーションの使用又は使用量を決定することを可能にする。このようなデータは、例えば、特定のアプリケーションとのユーザの対話を記載するアプリケーションログから抽出されたデータ、アプリケーションの入力/出力インターフェースに関連して実行されるクリック、タップ、及びプレスを記載するクリックストリームデータなどを含み得る。したがって、1つ以上の実装態様では、データ分析プラットフォーム122は、サードパーティ306によって生成されたか、そうでなければ取得されたサードパーティデータ308を受信し得る。
データ分析プラットフォーム122は、予測システム310を備えて示されている。記載のシステムに従って、予測システム310は、グルコース測定値118に基づいて予測312を生成するように構成されている。具体的には、予測システム310は、今後の時間間隔のグルコーストレースなど、今後の時間間隔にわたってグルコース測定値の予測312を生成するように構成されている。以下でより詳細に考察されるように、これらの予測312は、時系列グルコース測定値、例えばグルコーストレースを形成するためにタイムスタンプに従って順序付けられたグルコース測定値118に基づいている。1つ以上の実装態様では、例えば、予測システム310は、グルコース測定値118及び追加データの両方に基づいて予測312を生成し、追加データは、グルコース測定値118に加えて、グルコースモニタリングデバイスデータ214、補足データ304、サードパーティデータ308、IoT114からのデータなどのうちの1つ以上の部分を含み得る。以下で考察されるように、予測システム310は、1つ以上の機械学習モデルを使用することによって、そのような予測312を生成し得る。これらのモデルは、グルコース測定値118及びユーザ母集団110から取得された追加データを使用して訓練されるか、そうでなければ構築され得る。
生成された予測312に基づいて、データ分析プラットフォーム122は、通知314を生成し得る。予測システム310がコンピューティングデバイス108で少なくとも部分的に実装されるシナリオでは、コンピューティングデバイス上のグルコースモニタリングプラットフォーム112のアプリケーションは、生成された予測312に基づいて、通知314を生成し得る。通知314は、例えば、緩和挙動(例えば、食事、インスリンの服用、運動など)がなければ、ユーザがグルコース異常(すなわち、高血糖又は低血糖)を経験する可能性が高いことなど、今後の有害な健康状態についてユーザに警告し得る。通知314はまた、例えば、ユーザに、行動を実行すること(例えば、コンピューティングデバイス108にアプリケーションをダウンロードし、すぐに病院に駆け付け、インスリンを投与し、散歩に出かけ、特定の食品又は飲料を消費すること)、挙動を継続すること(例えば、特定の方法での食事、又は特定の方法での運動を継続すること)、挙動を変更すること(例えば、食習慣又は運動習慣を変更すること)などを推奨することによって、糖尿病を治療する方法を決定するための支援を提供し得る。
そのようなシナリオでは、データ分析プラットフォーム122の通信インターフェース(図示せず)は、コンピューティングデバイス108を介して、例えば、グルコースモニタリングプラットフォーム112のアプリケーションを介して、出力のために予測312及び/又は通知314を通信する。通信インターフェースは、ネットワークを介してデータを通信することができる様々な通信結合(有線及び/又は無線)で構成され得る。この通信インターフェースはまた、様々なソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアを使用して実装され、そのようなデータの送受信を引き起こすこともできる。予測312及び通知314のうちのいずれか又は両方がコンピューティングデバイス108に通信され得ることが理解されるべきである。追加的又は代替的に、予測312及び/又は通知314は、例えば、予測312及び/又は通知314がコンピューティングデバイス108に送達されることが許可される前に、意思決定支援プラットフォーム及び/又は検証プラットフォームにルーティングされ得る。1つ以上の予測を生成するコンテキストでは、図4の以下の考察を検討する。
図4は、今後のグルコース測定値が、機械学習を使用して予測される、図3の予測システム310の例示的な実装態様400をより詳細に描写する。
図示の例400では、予測システム310は、例えば記憶デバイス120からグルコース測定値118及びタイムスタンプ402を取得することが示されている。ここで、グルコース測定値118は、ヒト102に対応し得る。更に、グルコース測定値118の各々は、タイムスタンプ402のうちの1つに対応する。言い換えると、個々のグルコース測定値118ごとに対応するタイムスタンプ402が存在するように、グルコース測定値118とタイムスタンプ402との間に1対1の関係があり得る。1つ以上の実装態様では、グルコースモニタリングデバイスデータ214は、グルコース測定値118及び対応するタイムスタンプ402を含み得る。したがって、対応するタイムスタンプ402は、例えば、グルコース測定値118を生成することに関連して、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104レベルでグルコース測定値118と関連付けられ得る。タイムスタンプ402がグルコース測定値118とどのように関連付けられているか、又はどのデバイスがタイムスタンプ402をグルコース測定値118と関連付けているかに関係なく、グルコース測定値118の各々は、対応するタイムスタンプ402を有する。
この例400では、予測システム310は、グルコース測定値118及びタイムスタンプ402に基づいて、予測された今後のグルコース測定値408を生成するように構成されている、順序付けマネージャ404及び機械学習モデル406を含むように描写されている。予測システム310は、これらの2つの構成要素を含むように描写されているが、予測システム310は、記載された技術の趣旨又は範囲から逸脱することなく、グルコース測定値118及びタイムスタンプ402に基づいて、予測された今後のグルコース測定値408を生成するための、より多い、より少ない、及び/又は異なる構成要素を有し得ることが理解されるべきである。
大まかに言えば、順序付けマネージャ404は、グルコース測定値118及びタイムスタンプ402に基づいて、時系列グルコース測定値410を生成するように構成されている。グルコース測定値118は一般に、例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104及び/又はコンピューティングデバイス108からグルコースモニタリングプラットフォーム112によって順番に受信され得るが、場合によっては、グルコース測定値118のうちの1つ以上が、グルコース測定値118が生成されるのと同じ順序で受信されない場合がある。例えば、グルコース測定値118を有するパケットは、順不同で受信される可能性がある。したがって、受信の順序は、グルコース測定値118がウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104によって生成される順序と時系列的に一致しない場合がある。加えて、又は代わりに、グルコース測定値118のうちの1つ以上を含む通信が破損する可能性がある。実際、予測システム310によって得られたグルコース測定値118が完全に時間順にならない理由は様々であり得る。
時系列グルコース測定値410を生成するために、順序付けマネージャ404は、それぞれのタイムスタンプ402に従って、グルコース測定値118の時間順シーケンスを決定する。破損及び通信エラーにより、予測システム310によって取得されたグルコース測定値118は、時間順から外れているだけでなく、1つ以上の測定値が欠落している可能性があり、1つ以上の測定値が予想される時間順シーケンスにギャップが存在する可能性がある。これらの例では、順序付けマネージャ404は、欠落したグルコース測定値を補間し、それらを時間順シーケンスに組み込む。
順序付けマネージャ404は、グルコース測定値118の時間順シーケンスを時系列グルコース測定値410として出力する。時系列グルコース測定値410は、「グルコーストレース」として構成され得るか、そうでなければ「グルコーストレース」と称され得る。予測された今後のグルコース測定値408とは対照的に、時系列グルコース測定値410は、ヒト102によって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104などのウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって観察されたグルコース測定値のトレースである。このようにして観察されたグルコース測定値は、例えば機械学習モデル406によって予測されたグルコース測定値と対照的である。
例えば、時系列グルコース測定値410は、予測が開始される時点から過去12時間にわたってヒト102について観察されたグルコース測定値118のトレースであり得る。対照的に、予測された今後のグルコース測定値408は、予測が開始される時点から30分先の時点までにわたるグルコース測定値の追加のトレースとして構成され得る。時系列グルコース測定値410及び予測された今後のグルコース測定値408は、記載された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、それぞれ、12時間及び30分以外の異なる時間間隔に対応し得ることが理解されるべきである。
記載された技法に従って、時系列グルコース測定値410は、機械学習モデル406への入力として提供される。時系列グルコース測定値410を入力として受信することに応答して、機械学習モデル406は、予測された今後のグルコース測定値408を生成及び出力するように構成されている。機械学習モデル406は一般に、時系列グルコース測定値410の入力から、予測された今後のグルコース測定値408を生成するものとして説明されるが、1つ以上の実装態様では、機械学習モデル406は、予測された今後のグルコース測定値408を生成するために、追加の入力を受信し得る。例として、機械学習モデル406は、時系列グルコース測定値410とともに、患者固有の(例えば、ヒト102に固有の)補正係数を入力として受信し得る。予測システム310は、ほんの数例を挙げると、ヒト102の履歴グルコース測定値118、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104及び他の以前に着用されたグルコースモニタリングデバイスのデバイスデータ、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104及びグルコースモニタリングプラットフォーム112のアプリケーションを有するヒト102の対話を記述する対話データ、並びにヒト102のウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104の健康状態(又はステータス)に基づいて、ヒト102の患者固有の補正係数を決定し得る。機械学習モデル406は、記載された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のデータを入力として受信し得る。
入力として受信された特定のデータに関係なく、機械学習モデル406は、予測された今後のグルコース測定値408を出力するように訓練される。例として、1つ以上の訓練アプローチに基づいて、及び、ユーザ母集団110のグルコース測定値118から生成された時系列グルコース測定値などの履歴時系列グルコース測定値を使用して、機械学習モデル406が訓練され得るか、又は基礎となるモデルが学習され得る。そのような訓練は、記憶デバイス120に維持されているユーザ母集団110データから、一定の時間間隔(例えば、時間、日、又は週)にわたるユーザの個々のグルコース測定値118のベクトルを含む訓練データを形成することなどによって、ユーザ母集団110のグルコース測定値118から生成された大量の訓練データを利用し得る。このデータは、部分的に、機械学習モデル406のテスト及び検証に使用される場合がある。機械学習モデル406の訓練は、図8に関してより詳細に考察される。
従来のグルコース予測アプローチとは対照的に、機械学習モデル406は、非線形モデルとして構成されている。グルコース予測への従来のアプローチは、自己回帰線形モデルなどの線形モデルを用いてグルコースをモデル化する場合がある。このような線形モデルは時変プロセスを記述することが可能である場合があるが、モデルの出力は、以前の値に線形に依存する。これにより、実際の観察されたグルコース測定値と比較して、かなりの時間遅延を有するグルコース予測が得られる可能性がある。
例として、従来通りに構成された線形モデルは、現在時刻から30分先の人のグルコース測定値を示すことを意図した予測を出力し得る。しかし、その人の観察されたグルコースは、わずか5分先の予測された測定値に対応している可能性がある。この目的のために、従来通りに構成された線形モデルの予測は25分遅れており、従来のモデルの予測範囲は、人の実際のグルコースと一致しない。更に、線形モデルは、本明細書に記載の非線形モデルよりも、今後のグルコース測定値の予測の精度の低い予測を生成する可能性がある。これは、線形モデルでは、非線形アプローチを使用して捕捉することができる履歴データで観察されたいくつかのパターンを説明することができない場合があるためである。予測範囲が実際のグルコースに一致しないこと及び精度の低い予測により、従来のシステムによって生成されたグルコース予測が、危険なほどに(及び急速に)変化するグルコースレベルを緩和するための行動を処方するなど、様々な用途に適さなくなる可能性がある。
代わりに、機械学習モデル406は、非線形モデルとして、又は1つ以上の非線形モデルを含むモデルの集合として構成され得る。機械学習モデル406は、生成モデルとして構成され得、これは、一連のグルコース測定値、例えば、数時間先を推定する。非線形及び生成機械学習モデルには、ほんの数例を挙げると、例えば、ニューラルネットワーク(例えば、長短期記憶(LSTM)ネットワークなどのリカレントニューラルネットワーク)、状態機械、マルコフ連鎖(例えば、隠れマルコフモデル)、モンテカルロ法、及び粒子フィルタが含まれ得る。一般的に言えば、これらのタイプのモデルは、長期的な傾向に対応するデータのパターンを学習するように構成され得、シーケンス認識を通じてグルコース測定値のダイナミクスを学習することを可能にする。機械学習モデル406は、記載された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、1つ以上の異なるタイプの非線形機械学習モデルとして構成され得るか、そうでなければそれを含み得ることが理解されるべきである。非線形機械学習モデルの一例として、図5を検討する。
図5は、機械学習モデルが反復予測で今後のグルコース測定値を予測する例示的な実装態様500を描写する。
図示の例500は、時系列グルコース測定値410及び予測された今後のグルコース測定値408を含む。ここで、時系列グルコース測定値410及び予測された今後のグルコース測定値408は、それぞれ、機械学習モデル406のステップへの入力及びステップからの出力として描写される。特に、図示の例500は、機械学習モデルの複数のステップ406(1)~(5)を含む。これは、機械学習モデル406がLSTMネットワークなどのリカレントニューラルネットワークとして構成されるシナリオを表すことができる。例えば、機械学習モデル406がLSTMネットワークとして構成されているシナリオでは、機械学習モデルのステップ406(1)~(5)は、ネットワークの繰り返しモジュールを表す。
図示の例500はまた、第1のグルコーストレース502、第2のグルコーストレース504、第3のグルコーストレース506、第(n-1)のグルコーストレース508、及び第nのグルコーストレース510を含むグルコーストレース502~510、並びにそれらのグルコーストレースの視覚化及び時系列グルコース測定値410の視覚化を含む。時系列グルコース測定値410及びグルコーストレース502~510の視覚化は、図6及び7により詳細に描写されている。図示の例500の考察は、図6及び7に描写される視覚化の詳細を参照する。
具体的には、図6は、時系列グルコース測定値410、第1のグルコーストレース502、及び第2のグルコーストレース504の視覚化を含む、観察及び予測されたグルコーストレースの例示的な視覚化600を描写する。図7は、第3のグルコーストレース506、第(n-1)のグルコーストレース508、及び第nのグルコーストレース510の視覚化を含む、予測されたグルコーストレースの例示的な視覚化700を描写する。
図示の例500では、時系列グルコース測定値410を入力として受信する機械学習モデルのステップ406(1)が示されている。例示的な視覚化600を参照すると、時系列グルコース測定値410の視覚化は、観察されたグルコース測定値を表し、入力ウィンドウ602内に配置される複数の点を含む。これは、それらの点によって表されるグルコース測定値が、機械学習モデル406のステップ(1)に入力されることを表す。
図示の例600、700では、視覚化の各々が入力ウィンドウ602を含む。大まかに言えば、入力ウィンドウは、どのグルコース測定値が予測され、どの測定値が次のステップへの入力として使用されるかを識別する。これらの例600、700では、例えば、入力ウィンドウ602内のグルコース測定値は、機械学習モデル406のステップに入力される。1つ以上の実装態様では、入力ウィンドウ602内にないグルコース測定値は、次のステップへの入力として使用されない。例えば、第1のグルコーストレース502のバツ印を付けられた点604は、機械学習モデルのステップ406(2)に入力され得ない。
入力ウィンドウ602のサイズは、例示的な視覚化600、700にわたって同じままで描写されているが、これは、時系列グルコース測定値の同じ時間量が、各ステップで機械学習モデル406に入力されることを表しており(例えば、12時間分の測定値)、1つ以上の実装態様では、入力ウィンドウ602が同じサイズのままではない可能性があることを理解されたい。代わりに、入力ウィンドウは、各ステップにおいて拡張されて、ステップの予測の時間ステップに対応する時間量を追加し得る。例えば、時系列グルコース測定値410が12時間分のデータに対応し、機械学習モデル406が各ステップで5分間分のグルコース測定値を予測する場合、第1のグルコーストレース502は、12時間5分分のデータに対応し、この12時間5分分のデータが、第2のステップで機械学習モデルに入力される。この例を続けると、そのような入力は、12時間10分分のデータとして第2のグルコーストレース504を生成し得る。
これ及び様々な実装態様における同様のアプローチにもかかわらず、以下の考察では、入力ウィンドウ602が同じサイズのままである(例えば、時系列グルコース測定値の時間分の量に関して)実装態様について説明する。また、入力ウィンドウ602のサイズは異なるステップにわたって同じままであり得るが、異なる実装態様では、以下で考察されるものとは異なるサイズ、すなわち異なる時間量の入力ウィンドウを活用し得ることを理解されたい。1つ以上の実装態様では、入力ウィンドウ602は、12時間分のグルコース測定値に対応し得、例えば、時系列グルコース測定値410は、予想される今後のグルコース測定値408の生成が開始される時点からさかのぼる、12時間のグルコース測定値118に対応し得る。他の実装態様では、入力ウィンドウ602は、時系列グルコース測定値410が、例えば、ほんの数例を挙げると、最後の1日分のグルコース測定値、最後の2日間分のグルコース測定値、最後の6時間分のグルコース測定値、又は最後の1時間分の測定値に対応するように、異なるサイズを有し得る。
ここで、図示の例500の段階的な考察に移る。この例500では、機械学習モデルの第1のステップ406(1)は、時系列グルコース測定値410を入力として受信することを描写している。機械学習モデルの第1のステップ406(1)は、第1のグルコーストレース502を出力するように描写されている。図示の例600に描写されるように、第1のグルコーストレース502は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606を含む。一般的に言えば、機械学習モデル406の各ステップは、グルコース測定値の入力ウィンドウが与えられると、グルコース測定値の時間ステップを予測するように構成されている。したがって、第1のステップ機械学習モデル406(1)は、モデルの訓練、及び時系列グルコース測定値410における1つ以上のパターンに基づいて、グルコース測定値の第1の時間ステップ606を予測する。グルコース測定値の第1の時間ステップ606は、予測の開始から時間ステップの時間量に対応する次の時点までにわたる時間ステップについて予測されたグルコース測定値を含む。第1のステップ機械学習モデル406(1)は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606を時系列グルコース測定値410の終端に付加し、また、時系列の開始からグルコース測定値、例えば、時間ステップ分のグルコース測定値を削除し得る。代替的に又は追加的に、第1のステップ機械学習モデル406は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606を容易に予測し得、追加ロジック(図示せず)は、付加及び削除を実行し得る。グルコース測定値の第1の時間ステップ606を予測し、付加及び削除を実行することによって、予測システム310は、第1のグルコーストレース502を形成する。
入力ウィンドウが12時間に対応し、時間ステップが5分に対応する予測、追加、及び削除の例を検討する。ここで、機械学習モデルの第1のステップ406(1)は、今後のグルコース測定値の5分間の予測として、グルコース測定値の第1の時間ステップ606を生成する。この5分間の予測は、12時間のグルコース測定値である時系列グルコース測定値410の終端に付加され、それによって12時間5分のグルコース測定値を形成する。次いで、このトレースの開始から5分間のグルコース測定値が削除され、グルコース測定値の12時間トレースとして第1のグルコーストレース502が形成される。したがって、第1のグルコーストレース502は、観察されたグルコース測定値及び予測されたグルコース測定値の両方を含む。次いで、第1のグルコーストレース502は、機械学習モデルの第2のステップ406(2)に入力される。
この例500では、機械学習モデルの第2のステップ406(2)は、第2のグルコーストレース504を出力することを描写している。図示の例600に描写されるように、第2のグルコーストレース504は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606及びグルコース測定値の第2の時間ステップ608を含む。ここで、機械学習モデルの第2のステップ406(2)は、モデルの訓練、及び第1のグルコーストレース502における1つ以上のパターンに基づいて、グルコース測定値の第2の時間ステップ608を予測する。グルコース測定値の第2の時間ステップ608は、1つの時間ステップ分の時間に対応する時点から2つの時間ステップ分の時間に対応する次の時点までの時間ステップについて予測されたグルコース測定値、例えば、5~10分先のグルコース測定値を含む。
前のステップと同様に、機械学習モデルの第2のステップ406(2)は、グルコース測定値608の第2の時間ステップを第1のグルコーストレース502の終端に付加し、また、トレースの開始から、グルコース測定値、例えば、時間ステップ分のグルコース測定値を削除し得る。代替的又は追加的に、上述の追加ロジック(図示せず)は、付加及び削除を実行し得る。グルコース測定値の第2の時間ステップ608を予測し、付加及び削除を実行することによって、予測システム310は、第2のグルコーストレース504を形成する。次いで、第2のグルコーストレース504は、機械学習モデルの第3のステップ406(3)に入力される。
この例500では、機械学習モデルの第3のステップ406(3)は、第3のグルコーストレース506を出力することを描写している。図示の例700に描写されるように、第3のグルコーストレース506は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606、グルコース測定値の第2の時間ステップ608、及びグルコース測定値の第3の時間ステップ702を含む。ここで、機械学習モデルの第3のステップ406(3)は、モデルの訓練、及び第2のグルコーストレース504における1つ以上のパターンに基づいて、グルコース測定値の第3の時間ステップ702を予測する。グルコース測定値の第3の時間ステップ702は、2つの時間ステップ分の時間に対応する時点から3つの時間ステップ分の時間に対応する次の時点までの時間ステップについて予測されたグルコース測定値、例えば、10~15分先のグルコース測定値を含む。
前の時間ステップと同様に、機械学習モデルの第3のステップ406(3)は、グルコース測定値の第3の時間ステップ702を第2のグルコーストレース504の終端に付加し、また、トレースの開始から、グルコース測定値、例えば、時間ステップ分のグルコース測定値を削除し得る。代替的又は追加的に、上述の追加ロジック(図示せず)は、付加及び削除を実行し得る。グルコース測定値の第3の時間ステップ702を予測し、付加及び削除を実行することによって、予測システム310は、第3のグルコーストレース506を形成する。次いで、第3のグルコーストレース506は、機械学習モデル406の次のステップに入力される。
図示の例500は、機械学習モデルの第3のステップ406(3)と機械学習モデルの図示の第4のステップ406(4)との間に1つ以上のステップがあり得ることを示す楕円を含む。機械学習モデル406が30分間隔で、予測された今後のグルコース測定値408を生成し、各ステップでの予測の時間ステップが5分である場合、機械学習モデル406の6つのステップがある(及び、機械学習モデルの第3のステップと第4のステップ406(3)、(4)との間に1つのステップのみ示されていない)。ただし、1時間間隔で5分の時間ステップ、30分間隔で3分の時間ステップなど、1つ以上の実装態様においてより多くのステップが存在する場合がある。技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、この例500に図示されるよりも多い又は少ないステップがあり得ることを理解されたい。
いずれにせよ、機械学習モデルの第4のステップ406(4)は、入力として、機械学習モデル406の直前のステップからのグルコーストレースを受信する。例えば、n個のステップがある場合、機械学習モデルの第4のステップ406(4)は、第(n-2)のグルコーストレースを入力として受信する。ここで、機械学習モデルの第4のステップ406(4)は、第(n-1)のグルコーストレース508を出力するように描写されている。図示の例700に描写されるように、第(n-1)のグルコーストレース508は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606、グルコース測定値の第2の時間ステップ608、グルコース測定値の第3の時間ステップ702、及びグルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704を含む。ここで、機械学習モデルの第4のステップ406(4)は、モデルの訓練及び機械学習モデル406の直前のステップからのグルコーストレースにおける1つ以上のパターンに基づいて、グルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704を予測する。
例示的な視覚化700には図示されていないが、機械学習モデルの第3のステップと第4のステップ406(3)、(4)との間に追加のステップがある場合、グルコース測定値の第3の時間ステップ702とグルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704との間に、対応する数の追加の時間ステップも存在することが理解されるべきである。グルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704は、(n-2)個の時間ステップ分の時間に対応する時点から(n-1)個の時間ステップ分の時間に対応する次の時点までの時間ステップについて予測されたグルコース測定値、例えば、20~25分先のグルコース測定値を含む。
前の時間ステップと同様に、機械学習モデルの第4のステップ406(4)は、グルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704を直前のグルコーストレースの終端に付加し、また、トレースの開始からグルコース測定値、例えば、時間ステップ分のグルコース測定値を削除し得る。代替的又は追加的に、上述の追加ロジック(図示せず)は、付加及び削除を実行し得る。グルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704を予測し、付加及び削除を実行することによって、予測システム310は、第(n-1)のグルコーストレース508を形成する。次いで、第(n-1)のグルコーストレース508は、機械学習モデル406の次のステップ、例えば機械学習モデルの図示の第5のステップ406(5)に入力される。
この例500では、機械学習モデルの第5のステップ406(5)は、第nのグルコーストレース510を出力することを描写している。図示の例700に描写されるように、第nのグルコーストレース510は、グルコース測定値の第1の時間ステップ606、グルコース測定値の第2の時間ステップ608、グルコース測定値の第3の時間ステップ702、グルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704、及びグルコース測定値の第nの時間ステップ706を含む。ここで、機械学習モデルの第5のステップ406(5)は、モデルの訓練、及び第(n-1)のグルコーストレース508における1つ以上のパターンに基づいて、グルコース測定値の第nの時間ステップ706を予測する。グルコース測定値の第nの時間ステップ706は、(n-1)個の時間ステップ分の時間に対応する時点からn個の時間ステップ分の時間に対応する次の時点までの時間ステップについて予測されたグルコース測定値、例えば、25~30分先のグルコース測定値を含む。
前の時間ステップと同様に、機械学習モデルの第5のステップ406(5)は、グルコース測定値の第nの時間ステップ706を第(n-1)のグルコーストレース508の終端に付加し、また、トレースの開始から、グルコース測定値、例えば、時間ステップ分のグルコース測定値を削除し得る。代替的又は追加的に、上述の追加ロジック(図示せず)が追加及び削除を実行し得る。グルコース測定値706の第nの時間ステップを予測し、付加及び削除を実行することによって、予測システム310は、第nのグルコーストレース510を形成する。
図示の例500は、予測された今後のグルコース測定値408から延びる破線と、第nのグルコーストレース510の一部分の周りの破線ボックスと、を含む。特に、破線ボックスは、グルコース測定値の第1の時間ステップ606、グルコース測定値の第2の時間ステップ608、グルコース測定値の第3の時間ステップ702、グルコース測定値の第(n-1)の時間ステップ704、及びグルコース測定値の第nの時間ステップ706の周りに示されている。これは、予測された今後のグルコース測定値408が、それらの時間ステップ606、608、702、704、706で予測されたグルコース測定値の組み合わせに対応する可能性があることを表する。時間ステップ606、608、702、704、706で予測されたグルコース測定値は、時系列グルコース測定値410のグルコース測定値とは区別されるが、時系列グルコース測定値410が、予測されるのではなく、実際に観察される(例えば、ヒト102によって着用されている間、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104によって生成される)ためである。
機械学習モデル406は、図6及び7に関連して説明した時間ステップで、予測された今後のグルコース測定値408を反復的に生成するように構成され得るが、1つ以上の実装態様において、機械学習モデル406は、代わりに、複数の反復を使用せずに、単一のステップで、予測された今後のグルコース測定値408を生成し得る。換言すれば、機械学習モデル406は、30分分の予測された今後のグルコース測定値408を予測するために、6つの5分間の時間ステップの予測を生成するのではなく、代わりに、予測された今後のグルコース測定値408の30分の予測を、単一のステップで生成し得る。例えば、機械学習モデル406は、予測し、付加し、次いで、拡張されたトレースを機械学習モデル406に入力することを含む反復においてそのようにするよりもむしろ、12時間分のグルコース測定値118を入力として受信し、30分分の予測された今後のグルコース測定値408を1つのステップで生成し得る。
図示の例400、500では、機械学習モデル406は、時系列グルコース測定値410を入力のみとして受信するように描写されており、投与されたインスリン、摂取した炭水化物、運動、ストレスなど、将来、人のグルコースに影響を与える可能性がある他の側面を記述するデータを受信することは描写されていない。いくつかの実装態様では、機械学習モデル406は、時系列グルコース測定値410(及び信頼性などの時系列グルコース測定値410に関する情報)の受信に限定され得るが、1つ以上の実装態様では、機械学習モデル406はまた、将来、人のグルコースに影響を与える1つ以上の他の側面を記述するデータを、入力として受信し得る。
インスリン投与、炭水化物摂取、運動、及びストレスを超えて、将来、人のグルコースを示す可能性のある側面の更なる例には、ほんの数例を挙げると、モバイルデバイス又はスマートウォッチの加速度計データ(例えば、人がデバイスのユーザインターフェースを見て、グルコース測定値に関連した警告又は情報を見たことを示す)、アプリケーションデータ(例えば、表示されるユーザインターフェースと、ユーザインターフェースを介したアプリケーションとのユーザ対話とを記述するクリックストリームデータ)、環境温度、気圧、及び様々な健康状態(例えば、妊娠)の存在又不在が含まれる。
機械学習モデル406を訓練して、観察されたグルコース測定値の時系列に基づいて、今後のグルコース測定値を予測する状況において、図8の以下の考察を検討する。
図8は、機械学習モデルが訓練されて、今後のグルコース測定値を予測する、予測システム310の例示的な実装態様800をより詳細に描写する。図3のように、予測システム310は、データ分析プラットフォーム122の一部として含まれるが、他のシナリオでは、予測システム310はまた、又は代替的に、部分的又は全体的に、コンピューティングデバイス108などの他のデバイスに含まれ得る。
図示の例800では、予測システム310は、モデルマネージャ802を含み、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406を管理し、モデルマネージャ802は、上述のように、1つ以上の非線形モデル、例えば、LSTMなどのリカレントニューラルネットワークとして構成されているか、又はそれを含む。機械学習モデル406は、説明された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のタイプの非線形モデルとして構成され得るか、又は非線形モデルを含み得ることが理解されるべきである。これらの異なる機械学習モデルは、少なくとも部分的に異なるアーキテクチャに起因する異なるアルゴリズムを使用して、それぞれ構築又は訓練する(又はそうでなければモデルが学習される)ことができる。したがって、モデルマネージャ802の機能性の以下の考察は、様々な非線形機械学習モデルに適用可能であることが理解されよう。しかし、説明のために、モデルマネージャ802の機能性は、一般的にニューラルネットワークの訓練に関連して説明される。
大まかに言えば、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406を含む機械学習モデルを管理するように構成されている。このモデル管理は、例えば、機械学習モデル406を構築すること、機械学習モデル406を訓練すること、このモデルを更新することなどを含む。1つ以上の実装態様では、このモデルを更新することは、機械学習モデル406をパーソナライズする、すなわち、機械学習モデル406を、ユーザ母集団110の訓練データで訓練された状態から、追加の訓練データ、又はヒト102の1つ以上の側面を記述し、及び/若しくはヒト102との類似で決定されたユーザ母集団110のサブセットの1つ以上の側面を記述する(更新データ)で訓練される更新された状態にパーソナライズするための転移学習を含み得る。具体的には、モデルマネージャ802は、グルコースモニタリングプラットフォーム112の記憶デバイス120に維持されている豊富なデータを少なくとも部分的に使用して、モデル管理を実行するように構成されている。図示のように、このデータは、ユーザ母集団110のグルコース測定値118及びタイムスタンプ402を含む。別の言い方をすれば、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406を構築し、機械学習モデル406を訓練し(又はそうでなければ、基礎となるモデルを学習し)、ユーザ母集団110のグルコース測定値118及びタイムスタンプ402を使用してこのモデルを更新する。機械学習モデル406が、入力として時系列グルコース測定値に加えてデータを受信する実装態様では、モデルマネージャ802はまた、ユーザ母集団110のこの他のデータも使用して、機械学習モデル406を構築、訓練、及び更新する。
従来のシステムとは異なり、グルコースモニタリングプラットフォーム112は、ユーザ母集団110の数十万人のユーザ(例えば、500,000以上)についてウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104を使用して取得されたグルコース測定値118を(例えば、記憶デバイス120に)記憶するか、そうでなければアクセスを有する。更に、これらの測定値は、グルコースモニタリングデバイス104のセンサによって連続的な速度で取られる。結果として、グルコース測定値118は、数百万、あるいは数十億のモデル構築及び訓練数のためにモデルマネージャ802に利用可能である。そのような堅牢な量のデータを使用して、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406を構築及び訓練して、観察されたグルコース測定値のパターンに基づいて、人の今後のグルコースを正確に予測することができる。
グルコースモニタリングプラットフォーム112のグルコース測定値118の堅牢性がなければ、従来のシステムは、単にモデルを構築又は訓練して、グルコースレベルにおけるパターンが、将来のグルコースレベルをどのように示すかを好適に表す方式で状態空間をカバーすることができない。これらの状態空間を好適にカバーしないと、不正確なグルコース予測が生じる可能性があり(例えば、人の血液中に実際に存在するグルコースの量に関して、又は予測のタイミングに関して)、安全でない行動又は死に至る可能性のある挙動を推奨する可能性がある。不正確かつ時期を逃した予測を生成することの重要性を考えると、まれなイベントに対して堅牢な量のグルコース測定値118を使用して機械学習モデル406を構築することが重要である。
1つ以上の実装態様では、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406を訓練するための訓練データを生成する。最初に、訓練データを生成することは、グルコース測定値118及びユーザ母集団110の対応するタイムスタンプ402からグルコース測定値の訓練時系列を形成することを含む。モデルマネージャ802は、順序付けマネージャ404の機能性を活用して、例えば、時系列グルコース測定値410の形成に関して考察されるものと同様の方法で、これらの訓練時系列を形成し得る。
次いで、訓練時系列の各々について、モデルマネージャ802は、訓練時系列の入力部分及び訓練時系列の予想される出力部分、すなわち、訓練中のモデルの出力と比較するためのグラウンドトゥルースを生成し得る。したがって、訓練データの各インスタンスは、訓練入力部分と、訓練時系列から抽出された予想される出力部分とを含み得る。モデルマネージャ802は、入力部分に対して入力ウィンドウに相当する訓練時系列を選択すること、及びまた、予想される出力部分として、時間的に、選択された部分の後に続く、訓練時系列の一部分を使用することなど、訓練時系列をセグメント化することによって、これらの部分を生成し得る。図5に関して考察されるように、機械学習モデル406が段階的に予測を生成するシナリオでは、予想される出力部分は、選択された部分に続く訓練時系列の時間ステップ分に対応し得る。
実証するために、機械学習モデル406が12時間の時系列グルコース測定値を入力として受信するように設計されており、機械学習モデル406のステップが今後のグルコース測定値の5分間の予測を生成するように訓練される例を再度検討する。この例では、訓練時系列が24時間の時系列グルコース測定値(24時間グルコーストレース)であることも仮定し、確実に、モデルマネージャ802は、記載されている技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、異なる時間の長さの訓練時系列を使用し得る。例として、特定の訓練時系列は、2020年4月8日の午後12:00:00~2020年4月9日の午後12:00:00に及ぶ場合がある。この特定の訓練時系列の入力部分として、モデルマネージャ802は、2020年4月8日の午後1:59:00~2020年4月9日の午前1:59:00など、12時間の部分を選択し得る。したがって、この特定の訓練時系列の予想される出力部分は、2020年4月9日の午前1:59:00~2020年4月9日の午前2:04:00に及ぶという結果となる。機械学習モデル406が、予測された今後のグルコース測定値408を段階的に生成するように構成されておらず、むしろモデルを1回通過するシナリオでは、モデルマネージャ802は、予想される出力部分として、これは、予測された今後のグルコース測定値408の全時間、例えば、入力部分に続く30分に対応する訓練時系列の一部分を使用し得る。したがって、構築されると、機械学習モデル406は、訓練時系列の予想される出力部分に時間量が対応するグルコース測定値のトレースを予測するように構成されている。
モデルマネージャ802は、訓練入力部分を、それぞれの予想される出力部分と共に使用して、機械学習モデル406を訓練する。訓練の状況において、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406に、訓練入力部分のセットからのデータのインスタンスを提供することによって、機械学習モデル406を訓練し得る。これに応答して、機械学習モデル406は、段階的な実装態様(例えば、LSTM)において、今後のグルコース測定値の時間ステップを予測するか、又は非段階的な実装態様(例えば、他のタイプのニューラルネットワーク)において、間隔全体を予測することによって、今後のグルコース測定値の予測を生成する。モデルマネージャ802は、出力として機械学習モデル406からこの訓練予測を取得し、訓練予測を、訓練入力部分に対応する予想される出力部分と比較する。この比較に基づいて、モデルマネージャは、機械学習モデル406の内部重みを調整して、それぞれの訓練入力部分が、将来入力として提供されるときに、機械学習モデルが、予想される出力部分を実質的に再現できるようにする。
訓練入力部分のインスタンスを機械学習モデル406に入力し、機械学習モデル406から訓練予測を受信し、(例えば、平均二乗誤差などの損失関数を使用して)訓練予測を、入力インスタンスに対応する(観察された)予想される出力部分と比較し、これらの比較に基づいて、機械学習モデル406の内部重みを調整するこのプロセスは、数百、数千、又は更には数百万の反復にわたって、すなわち反復ごとに訓練データのインスタンスを使用して、繰り返すことができる。
モデルマネージャ802は、機械学習モデル406が、予想される出力部分に一貫して実質的に一致する予測を生成することができるまで、そのような反復を実行し得る。予想される出力部分に実質的に一致する予測を一貫して生成する機械学習モデルの能力は、「収束」と称され得る。これを考えると、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406を、解に「収束」するまで、例えば、モデルが予想される出力部分に実質的に一致する予測を生成するように、モデルの内部重みが、訓練の反復によって好適に調整されるまで、訓練すると言われ得る。
上述のように、機械学習モデル406は、1つ以上の実装態様において、時系列グルコース測定値のある間隔(例えば、入力ウィンドウ)に加えて入力を受信するように構成され得る。そのような実装態様では、モデルマネージャ802は、訓練入力部分、それぞれの予想される出力部分、及び更に、今後のグルコース測定値、例えばインスリン投与、炭水化物摂取、運動、及び/又はストレスを予測するために使用されるユーザ母集団110の他の側面を記述する追加の入力データを含む訓練インスタンスを形成し得る。この追加データ及び訓練入力部分は、1つ以上の既知の技法に従ってモデルマネージャ802によって処理されて、入力ベクトルを生成し得る。次いで、訓練入力部分並びに他の側面を記述するこの入力ベクトルは、機械学習モデル406に提供され得る。これに応答して、機械学習モデル406は、予測を訓練インスタンスの予想される出力部分と比較し、モデルの重みを、比較に基づいて調整することができるように、上で考察されるものと同様の方法で、今後のグルコース測定値の予測を生成し得る。
やはり上述したように、機械学習モデル406の管理は、転移学習を使用して、機械学習モデル406をパーソナライズすることを含み得る。そのようなシナリオでは、モデルマネージャ802は、最初に、ユーザ母集団110のデータから生成された訓練データのインスタンスを使用して、上で詳細に説明したように、グローバルレベルで機械学習モデル406を訓練し得る。転移学習シナリオでは、モデルマネージャ802は、グローバルに訓練されたモデルのあるコピーが、ヒト102のために生成され、グローバルに訓練されたモデルの他のコピーが、ユーザごとに他のユーザのために生成されるように、特定のユーザのためにこのグローバルに訓練されたモデルのインスタンスを作成し得る。
次いで、このグローバルに訓練されたモデルは、ヒト102に固有のデータを使用して、更新(又は更に訓練)し得る。例えば、モデルマネージャ802は、ヒト102のグルコース測定値118を使用して、訓練データのインスタンスを作成し、例えば、ヒト102の訓練データの訓練入力部分を機械学習モデル406に提供し、今後のグルコース測定値の訓練予測を受信し、それらの予測を、訓練データのそれぞれの出力部分と比較し、機械学習モデル406の内部重みを調整することによって、上記と同様の方法でモデルのグローバルに訓練されたバージョンを更に訓練し得る。この更なる訓練に基づいて、機械学習モデル406は、個人レベルで訓練され、個人的に訓練された機械学習モデル406が作成される。
1つ以上の実装態様では、パーソナライズは、ユーザ単位よりも粒度が低くてもよいことを理解されたい。例えば、グローバルに訓練されたモデルは、ユーザセグメントレベル、すなわち、ユーザ母集団110の全体よりも少ないユーザ母集団110の類似ユーザのセットでパーソナライズされ得る。このようにして、モデルマネージャ802は、セグメントごとにグローバルに訓練された機械学習モデル406のコピーを作成し、セグメントレベルでグローバルバージョンを訓練して、セグメント固有の機械学習モデル406を作成し得る。
1つ以上の実装態様では、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406をサーバレベルで、例えば、グルコースモニタリングプラットフォーム112のサーバでパーソナライズし得る。次いで、このモデルは、例えば、コンピューティングデバイス108におけるグルコースモニタリングプラットフォーム112のアプリケーションとの統合のために、サーバレベルで維持され、及び/又はコンピューティングデバイス108に通信され得る。代替的又は追加的に、モデルマネージャ802の少なくとも一部分は、機械学習モデル406のグローバルに訓練されたバージョンが、コンピューティングデバイス108に通信され、転移学習(すなわち、モデルをパーソナライズするための上で考察される更なる訓練)が、コンピューティングデバイス108で実行されるように、コンピューティングデバイス108において実装され得る。転移学習は、1つ以上のシナリオで活用される可能性があるが、他のシナリオでは、そのようなパーソナライズが利用されない可能性があり、記載された手法は、機械学習モデル406のグローバルに訓練されたバージョンを使用して実装され得ることを理解されたい。
また、上記のように、機械学習モデル406は、1つ以上の実装態様において、LSTMネットワークとして構成され得る。図5を参照すると、機械学習モデルのステップ406(1)~(5)の各々は、LSTMネットワークのセルに対応し得る。この状況において、訓練中のモデルマネージャ802は、「忘却ゲート層」と称されるシグモイド層の重み、「入力ゲート層」と称される第2のシグモイド層の重み、候補値のベクトルを作成するtanh層の重み、及び「出力層」と称される第3のシグモイド層の重みを含む、LSTMネットワークの異なる層の重みを調整し得る。これらの重みを調整するために、モデルマネージャ802は、エラーがLSTMのセルに残るように、出力層からエラー値を逆伝播し得る。そうすることによって、モデルマネージャ802は、層が、訓練中に値をカットオフすることを学習するまで、LSTMセルの層の各々に、エラーを連続的にフィードバックする。
図9は、予測されたグルコース測定値及び予測における信頼性を備えたグルコーストレースの例示的な視覚化900を描写する。
図示の例900は、観察されたグルコース測定値904及び予測されたグルコース測定値906、例えば、「拡張された」グルコーストレースを形成する組み合わせを有するグルコーストレース902を描写する。更に、図示の例は、信頼性908の視覚化を含む。特に、信頼性908の各視覚化は、それぞれの予測されたグルコース測定値906の信頼性、例えば、予測が正しいという信頼性を表す。この例900では、信頼性908の視覚化は、予測されたグルコース測定値906が、観察されたグルコース測定値904から(時間的に)離れるほど、サイズが大きくなる。これは、予測されたグルコース測定値906が、観察されたグルコース測定値904から離れているほど、機械学習モデル406が、それらの予測において信頼性が低くなることを反映している。信頼性908の視覚化は、例えば、機械学習モデル406が、観察されたグルコース測定値が、それぞれの時点で生成されることを70%確信している、グルコースの範囲を表すことができる。
1つ以上の実装態様では、機械学習モデル406は、段階的グルコーストレース502~510及び/又は予測された今後のグルコース測定値408とともに、1つ以上の信頼度を出力し得る。機械学習モデル406が、段階的グルコーストレースとともに、信頼度を出力する実装態様に関連して、機械学習モデル406はまた、各ステップで入力としてこれらの信頼度を受信するように構成され得る。機械学習モデル406は、入力された信頼度を使用して、次のステップのための信頼度を計算し得る。加えて、又は代わりに、機械学習モデル406は、信頼度が閾値を満たす限り、次のステップでグルコーストレースを生成するように構成され得る。しかし、前のステップで生成されたグルコーストレースが、閾値を満たさない信頼度に関連付けられている場合、機械学習モデル406は、それ以上のグルコーストレースを生成しない場合がある。
このように信頼度を使用することにより、予測された今後のグルコース測定値408の長さは、所定の時間間隔ではなく、段階的予測における信頼性に基づき得る。それにもかかわらず、1つ以上の実装態様では、一定の時間間隔にわたって、上で考察される段階的な方法でグルコーストレースを生成し得る。
図3に関連して上で考察されるように、データ分析プラットフォーム122は、予測された今後のグルコース測定値408に基づくなど、予測312に基づいて、通知314を生成及び送達し得る。上述のように、機械学習モデル406は、従来の技術よりも、現在の時点から更なる予測範囲について、グルコースを正確に予測することが可能である。これらのより正確なグルコースの予測は、次に、患者が、夜間の低血糖などの今後のグルコースイベントを経験するかどうかを予測するために使用することができる。この目的のために、機械学習モデル406によって生成されたグルコース予測は、1つ以上の意思決定支援モデルへの入力として機能し得、今後のグルコースイベントについて、ユーザに警告又はそうでなければ通知することができる。例えば、データ分析プラットフォーム122は、糖尿病を治療する方法を決定するための警告又は支援を送達し得る。この状況において、例示的な通知を描写する図10を検討する。
図10は、今後のグルコース測定値の予測に基づいてユーザに通知するために表示されるユーザインターフェースの例示的な実装態様1000を描写する。特に、例示的な実装態様1000は、警告シナリオ1002及び意思決定支援シナリオ1004に描写されるコンピューティングデバイス108を含む。
警告及び意思決定支援シナリオ1002、1004の両方において、コンピューティングデバイス108は、ユーザインターフェース1006を表示する。ユーザインターフェース1006は、アプリケーションのインターフェース、例えば、グルコースモニタリングプラットフォーム112のアプリケーションのインターフェースに対応し得る。代替的又は追加的に、ユーザインターフェース1006は、ロック画面又は他の操作レベル画面などの通知「センター」に対応し得る。
警告シナリオ1002では、ユーザインターフェース1006は、コンピューティングデバイス108のディスプレイデバイスを介して警告通知314を表示する。この通知314は、例えば、緩和挙動(例えば、食事、インスリンの服用、運動など)がなければ、ユーザがグルコース異常(すなわち、高血糖又は低血糖)を経験する可能性が高いことなど、今後の有害な健康状態についてユーザに警告するように構成し得る。記載された技法によれば、この通知314は、予測された今後のグルコース測定値408に基づいており、この例では、22分後に、予測された低血糖エピソードを識別するために処理され得る。通知が、コンピューティングデバイスに、情報を表示することに加えて、例えば、スピーカーを介したオーディオ信号、触覚システムを介した振動又は他の触覚などを含む様々な信号を出力させ得ることを理解されたい。
意思決定支援シナリオ1004では、ユーザインターフェース1006は、コンピューティングデバイス108のディスプレイデバイスを介して支援通知314を表示する。この通知314は、例えば、ユーザに、行動を実行すること(例えば、コンピューティングデバイス108にアプリケーションをダウンロードし、すぐに病院に駆け付け、インスリンを投与し、散歩に出かけ、特定の食品又は飲料を消費すること)、挙動を継続すること(例えば、特定の方法での食事、又は特定の方法での運動を継続すること)、挙動を変更すること(例えば、食習慣又は運動習慣を変更すること)などを推奨することによって、糖尿病を治療する方法を決定するための支援を提供するように構成し得る。記載された技法によれば、この通知314はまた、予測された今後のグルコース測定値408に基づいている。
ユーザへの通知が示されているが、1つ以上の実装態様では、予測された今後のグルコース測定値408に基づいて生成された通知が、代替的又は追加的に、例えば、ヒト102のヘルスケア提供者(例えば、医師)、ヒト102の介護者(例えば、親又は子供)、遠隔医療サービスなどの他のエンティティに通信され得ることを理解されたい。更に、記載された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、通知サービスに加えて、又は通知サービスに代わる様々な他のサービスが、予測された今後のグルコース測定値408に基づいて提供され得ることが理解されるべきである。
機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測の手法の例示的な例について考察したが、手法の追加の側面を図示するためのいくつかの例示的な手順を検討する。
[例示的な手順]
このセクションでは、機械学習及び時系列グルコース測定値を使用したグルコース予測の例示的な手順について説明する。手順の態様は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせで実装され得る。手順は、1つ以上のデバイスによって実行される動作を指定するブロックのセットとして示され、必ずしもそれぞれのブロックによって動作を実行するために示される順序に限定されない。少なくともいくつかの実装態様では、手順は、順序付けマネージャ404、機械学習モデル406、及びモデルマネージャ802を利用する予測システム310などの予測システムによって実行される。
図11は、非線形機械学習モデルが、時系列グルコース測定値に基づいて、今後のグルコース測定値を予測する例示的な実施における手順1100を描写する。
ある時点までのグルコース測定値の時系列が受信される(ブロック1102)。本明細書で考察される原理に従って、グルコース測定値は、ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される。例として、機械学習モデル406は、時系列グルコース測定値410を受信し、グルコース測定値は、ヒト102によって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104によって提供される。特に、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、ヒト102の皮膚に皮下挿入され、ヒト102の血液中のグルコースを測定するために使用されるセンサ202を含む。上で考察されるように、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104は、連続グルコースモニタリング(CGM)システムとして構成され得る。
今後のグルコース測定値は、その時点に続くある時間間隔について予測される(ブロック1104)。本明細書で考察される原理に従って、今後のグルコース測定値は、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて生成された非線形機械学習モデルを使用して、時系列グルコース測定値を処理することによって予測される。例として、機械学習モデル406は、予測された今後のグルコース測定値408を生成する。機械学習モデル406は、訓練中に学習された、ユーザ母集団110のグルコース測定値118の時系列のパターンに基づいて、時系列グルコース測定値410を処理することによって、この予測を生成する。上記のように、ユーザ母集団110は、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104などのウェアラブルグルコースモニタリングデバイスを着用するユーザを含む。
今後のグルコース測定値が出力される(ブロック1106)。例として、予測システム310は、ほんの数例を挙げると、追加のロジックによる処理(例えば、推奨又は通知を生成するため)、記憶デバイス120への記憶、1つ以上のコンピューティングデバイスへの通信、又は表示などのために、予測された今後のグルコース測定値408を出力する。
今後のグルコース測定値に基づいて、通知が生成される(ブロック1108)。例として、データ分析プラットフォーム122は、予測された今後のグルコース測定値408に基づいて通知314を生成する。例えば、通知314は、緩和挙動(例えば、食事、インスリンの服用、運動など)がなければ、ユーザがグルコース異常(すなわち、高血糖又は低血糖)を経験する可能性が高いことなど、今後の有害な健康状態について、ユーザ(又はヘルスケア提供者又は遠隔医療サービス)に警告し得る。加えて、又は代わりに、通知314は、例えば、ユーザ(又はヘルスケア提供者若しくは遠隔医療サービス)に、行動を実行すること(例えば、コンピューティングデバイス108にアプリケーションをダウンロードし、すぐに病院に駆け付け、インスリンを投与し、散歩に出かけ、特定の食品又は飲料を消費すること)、挙動を継続すること(例えば、特定の方法での食事、又は特定の方法での運動を継続すること)、挙動を変更すること(例えば、食習慣又は運動習慣を変更すること)などを推奨することによって、糖尿病を治療する方法を決定するための支援を提供し得る。
通知を、ネットワークを介して、出力のために、1つ以上のコンピューティングデバイスに通信する(ブロック1110)。例として、データ分析プラットフォーム122の通信インターフェースは、例えば、グルコースモニタリングプラットフォーム112のアプリケーションを介した出力のために、ネットワーク116を介して、ヒト102のコンピューティングデバイス108に通知314を通信する。代替的又は追加的に、データ分析プラットフォーム122は、例えば、プロバイダーポータルを介する出力のために、ネットワーク116を介して、通知314を、ヘルスケア提供者に関連付けられたコンピューティングデバイス(図示せず)及び/又は遠隔医療サービスに関連付けられたコンピューティングデバイス(図示せず)に通信する。
図12は、測定値のある時間間隔が予測されるまで、非線形機械学習モデルが、今後のグルコース測定値を反復的に予測する例示的な実施における手順1200を描写する。
ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供されたグルコース測定値が取得される(ブロック1202)。例として、順序付けマネージャ404は、ヒト102のグルコース測定値118及びそれらの測定値のタイムスタンプ402を取得する。
ある時点までのグルコース測定値の時系列が形成される(ブロック1204)。本明細書で考察される原理に従って、グルコース測定値の時系列は、それぞれのタイムスタンプに従ってグルコース測定値を順序付け、及び欠落した測定値を補間することによって形成される。例として、順序付けマネージャ404は、タイムスタンプ402に従ってグルコース測定値118を順序付けることによって、時系列グルコース測定値410(例えば、ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス104から最後に受信された測定値まで)を形成する。順序付けマネージャ404はまた、データ破損又は通信エラーによる測定値欠落など、欠落した測定値を補間する。
非線形機械学習モデルを使用して、グルコース測定値の時系列に基づいて、今後のグルコース測定値の時間ステップが予測される(ブロック1206)。例として、機械学習モデル406(1)は、時系列グルコース測定値410に基づいて、グルコース測定値606の第1の時間ステップを生成する。
今後のグルコース測定値の時間ステップは、グルコース測定値の時系列の終端に付加されて、グルコース測定値の拡張された時系列を形成する(ブロック1208)。例として、機械学習モデル406(1)(又は追加のロジック)は、グルコース測定値606の第1の時間ステップを時系列グルコース測定値410の終端に付加して、第1のグルコーストレース502、すなわちグルコース測定値の拡張されたトレースを形成する。
任意選択的に、時間ステップ分のグルコース測定値は、拡張されたトレースの開始から削除される(ブロック1210)。例として、機械学習モデル406(1)(又は追加のロジック)は、第1のグルコーストレース502から、バツ印を付けられた点604に対応する測定値を削除する。
拡張されたトレースの、今後のグルコース測定値に対応する時間量が、少なくとも所定の間隔時間を含まない限り、今後のグルコース測定値の次の時間ステップは、非線形機械学習モデルを使用して、拡張されたトレースに基づいて予測される(ブロック1212)。例として、機械学習モデル406(2)は、第1のグルコーストレース502に基づいて、グルコース測定値608の第2の時間ステップを生成する。
ブロック1208~1212は、組み合わされた、拡張されたトレースの今後のグルコース測定値の時間ステップが、少なくとも所定の時間間隔に及ぶまで、繰り返される。例として、機械学習モデル406の後続のステップは、組み合わされた時間ステップが、少なくとも所定の時間間隔に及ぶまで、例えば、組み合わされた6つの5分間の時間ステップが所定の30分の時間間隔に及ぶまで、ブロック1208~1212のステップを繰り返す。
図13は、非線形機械学習モデルを訓練して、ユーザ母集団の履歴時系列グルコース測定値に基づいて、今後のグルコース測定値を予測する例示的な実装態様の手順1300を描写する。
ユーザ母集団のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供されるグルコース測定値が取得される(ブロック1302)。例として、順序付けマネージャ404は、ユーザ母集団110のユーザのグルコース測定値118及びそれらの測定値のタイムスタンプ402を取得する。
グルコース測定値の時系列が形成される(ブロック1304)。本明細書で考察される原理に従って、グルコース測定値の時系列は、それぞれのタイムスタンプに従ってグルコース測定値を順序付け、欠落した測定値を補間することによって形成される。例として、順序付けマネージャ404は、それぞれのタイムスタンプ402に従って、ユーザ母集団110のグルコース測定値118を順序付けることによって、ユーザ母集団110のグルコース測定値118の時系列を形成する。順序付けマネージャ404はまた、データ破損又は通信エラーによる測定値欠落など、欠落した測定値を補間する。
訓練データのインスタンスは、各時系列を、訓練入力部分及び予想される出力部分にセグメント化することによって生成される(ブロック1306)。本明細書で考察される原理によれば、訓練入力部分は、時系列のある時点まで及び、予想される出力部分は、実質的にその時点で始まり、時系列の次の時点まで及ぶ。例として、モデルマネージャは、ブロック1304で形成された時系列の各々を、訓練入力部分及び予想される出力部分にセグメント化することによって、訓練データのインスタンスを生成する。
ここで、ブロック1308~1314は、非線形機械学習モデルが解に「収束」するまで、例えば、予想される出力部分と実質的に一致する予測をモデルが一貫して生成するように、モデルの内部重みが、訓練の反復により好適に調整されるなど、非線形機械学習モデルが好適に訓練されるまで繰り返され得る。代替的又は追加的に、ブロック1308~1314は、訓練データの多数のインスタンス(例えば、全てのインスタンス)に対して繰り返され得る。
訓練データのインスタンスの訓練入力部分は、非線形機械学習モデルへの入力として提供される(ブロック1308)。例として、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406への入力として、ブロック1306で生成された訓練データのインスタンスの訓練入力部分を提供する。
グルコース測定値の予測は、非線形機械学習モデルからの出力として受信される(ブロック1310)。本明細書で考察される原理に従って、グルコース測定値の予測は、実質的にある時点から次の時点まで及ぶ時間間隔について予測される。例として、機械学習モデル406は、ブロック1308で提供された訓練入力部分に基づいて、今後のグルコース測定値の時間ステップを予測し、モデルマネージャ802は、機械学習モデル406の出力として、今後のグルコース測定値の時間ステップを受信する。
グルコース測定値の予測は、訓練データのインスタンスの予想される出力部分と比較される(ブロック1312)。例として、モデルマネージャは、ブロック1310で予測された今後のグルコース測定値の時間ステップを、ブロック1306で生成された訓練インスタンスの予想される出力部分と、例えば平均二乗誤差(MSE)などの損失関数を使用して比較する。モデルマネージャ802は、記載された技法の趣旨又は範囲から逸脱することなく、訓練中に他の損失関数を使用して、機械学習モデル406の予測を、予想される出力と比較し得ることを理解されたい。
非線形機械学習モデルの重みは、比較に基づいて調整される(ブロック1314)。例として、モデルマネージャ802は、比較に基づいて、機械学習モデル406の内部重みを調整し得る。1つ以上の実装態様では、モデルマネージャ802は、訓練中に、1つ以上のハイパーパラメータ最適化技法(例えば、ベイズ最適化グリッドサーチ)を任意選択的に活用して、利用される学習アルゴリズムのハイパーパラメータを調整し得る。
1つ以上の実装態様による例示的な手順について記載したため、本明細書に記載の様々な技法を実装するために利用することができる例示的なシステム及びデバイスについて考える。
[例示的なシステム及びデバイス]
図14は、本明細書に記載の様々な技法を実装し得る1つ以上のコンピューティングシステム及び/又はデバイスを表す例示的なコンピューティングデバイス1402を含む、概して1400における例示的なシステムを示す。これは、グルコースモニタリングプラットフォーム112を含めることを通じて図示されている。コンピューティングデバイス1402は、例えば、サービスプロバイダのサーバ、クライアントに関連付けられたデバイス(例えば、クライアントデバイス)、オンチップシステム、及び/又は任意の他の好適なコンピューティングデバイス又はコンピューティングシステムであり得る。
図示の例示的なコンピューティングデバイス1402は、処理システム1404、1つ以上のコンピュータ可読媒体1406、及び互いに通信可能に結合された1つ以上のI/Oインターフェース1408を含む。図示されていないが、コンピューティングデバイス1402は、様々な構成要素を互いに結合するシステムバス又は他のデータ及びコマンド転送システムを更に含み得る。システムバスは、メモリバス若しくはメモリコントローラ、ペリフェラルバス、ユニバーサルシリアルバス、及び/又は様々なバスアーキテクチャのいずれかを利用するプロセッサ若しくはローカルバスなどの異なるバス構造のうちの任意の1つ又は組み合わせを含むことができる。制御ライン及びデータラインなど、多様な他の例も企図されている。
処理システム1404は、ハードウェアを使用して1つ以上の動作を実行するための機能性を表す。したがって、処理システム1404は、プロセッサ、機能ブロックなどとして構成され得るハードウェア要素1410を含むものとして図示されている。これは、1つ以上の半導体を使用して形成された特定用途向け集積回路又は他のロジックデバイスとしてのハードウェアでの実装を含み得る。ハードウェア要素1410は、それらが形成される材料又はそこで使用される処理メカニズムによって制限されない。例えば、プロセッサは、半導体及び/又はトランジスタ(例えば、電子集積回路(IC))から構成され得る。このようなコンテキストでは、プロセッサ実行可能な命令は、電子的に実行可能な命令であり得る。
コンピュータ可読媒体1406は、メモリ/ストレージ1412を含むものとして示されている。メモリ/ストレージ1412は、1つ以上のコンピュータ可読媒体に関連付けられたメモリ/ストレージ容量を表す。メモリ/ストレージ構成要素1412は、揮発性媒体(ランダムアクセスメモリ(RAM)など)及び/又は不揮発性媒体(読み出し専用メモリ(ROM)、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気ディスクなど)を含み得る。メモリ/ストレージ構成要素1412は、固定メディア(例えば、RAM、ROM、固定ハードドライブなど)並びにリムーバブルメディア(例えば、フラッシュメモリ、リムーバブルハードドライブ、光ディスクなど)を含み得る。コンピュータ可読媒体1406は、以下で更に説明するように、他の様々な方法で構成され得る。
入力/出力インターフェース1408は、ユーザがコンピューティングデバイス1402にコマンド及び情報を入力することを可能にし、また、様々な入力/出力デバイスを使用してユーザ及び/又は他の構成要素又はデバイスに情報を提示することを可能にする機能を表す。入力デバイスの例は、キーボード、カーソル制御デバイス(例えば、マウス)、マイク、スキャナー、タッチ機能性(例えば、物理的なタッチを検出するように構成されている容量性又は他のセンサ)、カメラ(例えば、動きを、タッチを伴わないジェスチャーとして認識するために、可視又は赤外線周波数などの不可視の波長を用い得る)などを含む。出力デバイスの例は、ディスプレイデバイス(例えば、モニター又はプロジェクター)、スピーカー、プリンター、ネットワークカード、触覚応答デバイスなどを含む。したがって、コンピューティングデバイス1402は、ユーザの対話を支援するために、以下で更に記載されるように、様々な方法で構成され得る。
本明細書では、ソフトウェア、ハードウェア要素、又はプログラムモジュールの一般的なコンテキストで様々な技法が記載され得る。一般に、このようなモジュールは、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、要素、構成要素、データ構造などを含む。本明細書で使用される「モジュール」、「機能性」、及び「構成要素」という用語は、一般に、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はそれらの組み合わせを表す。本明細書に記載の技法の特徴は、プラットフォームに依存しない。つまり、この技法は、多様なプロセッサを有する多様な商用コンピューティングプラットフォームに実装され得ることを意味する。
記載のモジュール及び技法の実装態様は、何らかの形式のコンピュータ可読媒体に記憶されるか、又はそれを介して伝送され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピューティングデバイス1402によってアクセスされ得る様々な媒体を含み得る。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体は、「コンピュータ可読記憶媒体」及び「コンピュータ可読信号媒体」を含み得る。
「コンピュータ可読記憶媒体」は、単なる信号伝送、搬送波、又は信号自体とは対照的に、情報の永続的及び/又は非一時的な記憶を可能にする媒体及び/又はデバイスを指し得る。したがって、コンピュータで可読記憶媒体は、非信号伝達媒体を指す。コンピュータ可読記憶媒体は、揮発性及び非揮発性、リムーバブル及び非リムーバブル媒体などのハードウェア、及び/又はコンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、ロジック要素/回路、又は他のデータなどの情報の記憶に好適な方法又は技術で実装された記憶デバイスを含む。コンピュータ可読記憶媒体の例は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、CD-ROM、デジタル多用途ディスク(DVD)若しくは他の光記憶デバイス、ハードディスク、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ若しくは他の磁気記憶デバイス、若しくは他の記憶デバイス、有形媒体、又は所望の情報を記憶するのに好適であり、コンピュータによってアクセスされ得る製品を含み得るが、これらに限定されない。
「コンピュータ可読信号媒体」は、ネットワークを介するなどして、コンピューティングデバイス1402のハードウェアに命令を送信するように構成されている信号伝達媒体を指し得る。信号媒体は、通常、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波、データ信号、若しくは他の輸送メカニズムなどの変調されたデータ信号における他のデータを具体化し得る。信号媒体は、任意の情報送達媒体も含む。「変調されたデータ信号」という用語は、信号における情報を符号化するような方式で設定又は変更されたその特性のうちの1つ以上を有する信号を意味する。限定ではないが例として、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続などの有線媒体、及び音響、RF、赤外線、及び他の無線媒体などの無線媒体を含む。
上記のように、ハードウェア要素1410及びコンピュータ可読媒体1406は、1つ以上の命令を実行するなどのために、本明細書に記載の技術の少なくともいくつかの態様を実装するためにいくつかの実施形態で用いられ得るハードウェア形式で実装されるモジュール、プログラマブルデバイスロジック及び/又は固定デバイスロジックを表す。ハードウェアは、集積回路又はオンチップシステムのコンポーネント、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、複雑なプログラマブルロジックデバイス(CPLD)、及びシリコン又は他のハードウェアにおける他の実装態様を含み得る。このコンテキストでは、ハードウェアは、ハードウェアによって具体化された命令及び/又はロジックによって定義されるプログラムタスク、並びに実行のための命令を記憶するために利用されるハードウェア、例えば、上記のコンピュータ可読記憶媒体を実行する処理デバイスとして動作し得る。
前述の組み合わせを用いて、本明細書に記載の様々な技法を実装し得る。したがって、ソフトウェア、ハードウェア、又は実行可能モジュールは、何らかの形式のコンピュータ可読記憶媒体上に、並びに/又は1つ以上のハードウェア要素1410によって具体化される1つ以上の命令及び/若しくはロジックとして実装され得る。コンピューティングデバイス1402は、ソフトウェア及び/又はハードウェアモジュールに対応する特定の命令及び/又は機能を実装するように構成され得る。したがって、ソフトウェアとしてコンピューティングデバイス1402によって実行可能であるモジュールの実装態様は、例えば、コンピュータ可読記憶媒体及び/又は処理システム1404のハードウェア要素1410の使用を通じて、少なくとも部分的にハードウェアで達成され得る。命令及び/又は機能は、本明細書に記載の技術、モジュール、及び例を実装するために、1つ以上の製品(例えば、1つ以上のコンピューティングデバイス1402及び/又は処理システム1404)によって実行可能/動作可能であり得る。
本明細書に記載の技術は、コンピューティングデバイス1402の様々な構成によって支援され得、本明細書に記載の技術の特定の例に限定されない。この機能性は、以下に記載のように、プラットフォーム1416を介した「クラウド」1414上など、分散システムを使用することを通じて、全部又は部分的に実装され得る。
クラウド1414は、リソース1418のためのプラットフォーム1416を含み、及び/又は表す。プラットフォーム1416は、クラウド1414のハードウェア(例えば、サーバ)及びソフトウェアリソースの基礎となる機能性を抽象化する。リソース1418は、コンピューティングデバイス1402から離れたサーバ上でコンピュータ処理が実行されている間に利用することができるアプリケーション及び/又はデータを含み得る。リソース1418はまた、インターネットを介して、及び/又はセルラー又はWi-Fiネットワークなどの加入者ネットワークを通じて提供されるサービスを含むことができる。
プラットフォーム1416は、コンピューティングデバイス1402を他のコンピューティングデバイスと接続するためにリソース及び機能を抽象化し得る。プラットフォーム1416はまた、リソースのスケーリングを抽象化して、プラットフォーム1416を介して実装されるリソース1418の遭遇した需要に対応するレベルのスケールを提供するのに機能し得る。したがって、相互接続されたデバイスの実施形態では、本明細書に記載の機能の実装は、システム1400全体に分散され得る。例えば、機能性は、部分的にコンピューティング1402上、及びクラウド1414の機能性を抽象化するプラットフォーム1416を介して実装され得る。
[結論]
システム及び技法は、構造的特徴及び/又は方法論的行為に固有の言語で記載されているが、添付の特許請求の範囲で定義されるシステム及び技法は、必ずしも記載の特定の特徴又は行為に限定されないと理解するべきである。むしろ、特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲の主題を実装するための例示的な形態として開示されている。
100 環境
102 ヒト
104 グルコースモニタリングデバイス
104 ウェアラブルグルコースモニタリングデバイス
104 ウェアラブルグルコースモニタリングシステム
106 インスリン送達システム
108 コンピューティングデバイス
110 ユーザ母集団
112 グルコースモニタリングプラットフォーム
114 インターネット
116 ネットワーク
118 グルコース測定値
120 記憶デバイス
122 データ分析プラットフォーム
202 センサ
204 センサモジュール
206 皮膚
208 送信機
210 接着パッド
212 機構
214 グルコースモニタリングデバイスデータ
216 センサ識別
218 センサステータス

Claims (60)

  1. 方法であって、
    ある時点までのグルコース測定値の時系列を受信することであって、前記グルコース測定値が、ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される、受信することと、
    非線形機械学習モデルを使用して、前記グルコース測定値の時系列を処理することにより、前記時点に続くある時間間隔にわたって、今後のグルコース測定値を予測することであって、前記非線形機械学習モデルが、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて生成される、予測することと、
    前記今後のグルコース測定値を出力することと、を含む、方法。
  2. 前記今後のグルコース測定値に基づいて通知を生成することと、ネットワークを介して、出力のために、1つ以上のコンピューティングデバイスに前記通知を通信することと、を更に含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記1つ以上のコンピューティングデバイスが、前記ユーザに関連付けられたコンピューティングデバイスを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記1つ以上のコンピューティングデバイスが、前記ユーザのヘルスケア提供者又は遠隔医療サービスのうちの少なくとも1つに関連付けられたコンピューティングデバイスを含む、請求項2又は3に記載の方法。
  5. 前記通知が、今後の有害な健康状態についての警告である、請求項2~4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記通知が、健康状態の治療に関する意思決定支援のための情報を含む、請求項2~5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記健康状態が、糖尿病である、請求項6に記載の方法。
  8. 前記グルコース測定値のタイムスタンプに基づいて、前記ウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される前記グルコース測定値を順序付けて、前記グルコース測定値の時系列を形成することを更に含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記グルコース測定値及び前記タイムスタンプに基づいて、欠落したグルコース測定値を補間することを更に含む、請求項8に記載の方法。
  10. 前記グルコース測定値の履歴時系列が、前記ユーザ母集団のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される測定値を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11. システムであって、
    1つ以上のプロセッサと、
    コンピュータ可読命令が記憶されたメモリであって、前記命令が、前記1つ以上のプロセッサによって動作を実行するように実行可能であり、前記動作が、
    ある時点までのグルコース測定値の時系列を受信することであって、前記グルコース測定値が、ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される、受信することと、
    非線形機械学習モデルを使用して、前記グルコース測定値の時系列を処理することにより、前記時点に続くある時間間隔にわたって、今後のグルコース測定値を予測することであって、前記非線形機械学習モデルが、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて生成される、予測することと、
    前記今後のグルコース測定値を出力することと、を含む、メモリと、を備える、システム。
  12. 前記動作が、前記今後のグルコース測定値に基づいて通知を生成することと、ネットワークを介して、出力のために、1つ以上のコンピューティングデバイスに前記通知を通信することと、を更に含む、請求項11に記載のシステム。
  13. 前記通知が、今後の有害な健康状態についての警告である、請求項12のいずれか一項に記載のシステム。
  14. 前記通知が、健康状態の治療に関する意思決定支援のための情報を含む、請求項12又は13に記載のシステム。
  15. 前記健康状態が、糖尿病である、請求項14に記載のシステム。
  16. 前記非線形機械学習モデルが、前記今後のグルコース測定値を反復的に予測するニューラルネットワークであり、各反復が、前記時間間隔の一部分に対する測定値を予測する、請求項11~15のいずれか一項に記載のシステム。
  17. 前記非線形機械学習モデルが、前記今後のグルコース測定値を反復的に予測する長短期記憶(LSTM)ネットワークであり、各反復が、前記時間間隔の一部分に対する測定値を予測する、請求項11~16のいずれか一項に記載のシステム。
  18. 前記動作が、前記グルコース測定値のタイムスタンプに基づいて、前記ウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される前記グルコース測定値を順序付けて、前記グルコース測定値の時系列を形成することを更に含む、請求項11~17のいずれか一項に記載のシステム。
  19. 前記動作が、前記グルコース測定値及び前記タイムスタンプに基づいて、欠落したグルコース測定値を補間することを更に含む、請求項18に記載のシステム。
  20. 命令が記憶された1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、1つ以上のプロセッサによって動作を実行するように実行可能であり、前記動作が、
    ある時点までのグルコース測定値の時系列を受信することであって、前記グルコース測定値が、ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される、受信することと、
    非線形機械学習モデルを使用して、前記グルコース測定値の時系列を処理することにより、前記時点に続くある時間間隔にわたって、今後のグルコース測定値を予測することであって、前記非線形機械学習モデルが、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて生成される、予測することと、
    前記今後のグルコース測定値を出力することと、を含む、1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  21. システムであって、
    ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供されるグルコース測定値を維持するための記憶デバイスと、
    ある時間に続くある時間間隔にわたって、今後のグルコース測定値の予測を生成するためのニューラルネットワークであって、前記予測が、入力としての、前記ニューラルネットワークによる前記時点までの前記グルコース測定値の時系列の受信に応答して生成され、前記ニューラルネットワークが、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて訓練される、ニューラルネットワークと、を備える、システム。
  22. 前記ニューラルネットワークが、前記今後のグルコース測定値を反復的に予測するように構成されたリカレントニューラルネットワークであり、各反復が、前記時間間隔の一部分に対する測定値を予測する、請求項21に記載のシステム。
  23. 前記ニューラルネットワークが、前記今後のグルコース測定値を反復的に予測するように構成された長短期記憶(LSTM)ネットワークであり、各反復が、前記時間間隔の一部分に対する測定値を予測する、請求項21又は22に記載のシステム。
  24. 前記グルコース測定値のそれぞれのタイムスタンプに基づいて、前記グルコース測定値の時系列を形成するための順序付けマネージャを更に備える、請求項21~23のいずれか一項に記載のシステム。
  25. 前記今後のグルコース測定値に基づいて、1つ以上の通知を生成及び出力するためのグルコースモニタリングプラットフォームのアプリケーションを更に備える、請求項21~24のいずれか一項に記載のシステム。
  26. 前記今後のグルコース測定値に基づいて通知を生成することと、ネットワークを介して、出力のために、1つ以上のコンピューティングデバイスに前記通知を通信することと、を行うためのデータ分析プラットフォームを更に備える、請求項21~25のいずれか一項に記載のシステム。
  27. 前記記憶デバイスが、前記ユーザ母集団のグルコース測定値を維持するように更に構成されている、請求項21~26のいずれか一項に記載のシステム。
  28. 前記ユーザ母集団の前記グルコース測定値の履歴時系列を使用して、前記ニューラルネットワークを訓練するように構成されたモデルマネージャを更に備える、請求項21~27のいずれか一項に記載のシステム。
  29. 方法であって、
    ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供されるグルコース測定値を記憶することと、
    ニューラルネットワークを使用して、ある時点に続くある時間間隔にわたって、今後のグルコース測定値の予測を生成することであって、前記生成することが、前記ニューラルネットワークへの入力として、前記時点までの前記グルコース測定値の時系列を提供することに応答しており、前記ニューラルネットワークが、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて訓練される、生成することと、を含む、方法。
  30. 前記ニューラルネットワークが、前記時間間隔の一部分に対する各反復において、測定値を予測することによって、前記今後のグルコース測定値の前記予測を反復的に生成する、リカレントニューラルネットワークである、請求項29に記載の方法。
  31. 前記ニューラルネットワークが、前記時間間隔の一部分に対する各反復において、測定値を予測することによって、前記今後のグルコース測定値の前記予測を反復的に生成する、長短期記憶(LSTM)ネットワークである、請求項29又は30に記載の方法。
  32. 前記グルコース測定値のそれぞれのタイムスタンプに基づいて、前記グルコース測定値の時系列を形成することを更に含む、請求項29~31のいずれか一項に記載の方法。
  33. グルコースモニタリングプラットフォームのアプリケーションを介して、かつ前記今後のグルコース測定値に基づいて、1つ以上の通知を生成及び出力することを更に含む、請求項29~32のいずれか一項記載の方法。
  34. 前記今後のグルコース測定値に基づいて通知を生成することと、ネットワークを介して、出力のために、1つ以上のコンピューティングデバイスに前記通知を通信することと、を更に含む、請求項29~33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記ユーザ母集団のグルコース測定値を維持することを更に含む、請求項29~34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記ユーザ母集団の前記グルコース測定値に基づいて、かつ1つ以上の補間技法を使用して、訓練のために、前記ユーザ母集団の前記グルコース測定値の履歴時系列を形成することを更に含む、請求項35に記載の方法。
  37. 前記ユーザ母集団の前記グルコース測定値の履歴時系列を使用して、前記ニューラルネットワークを訓練することを更に含む、請求項29~36のいずれか一項に記載の方法。
  38. 命令が記憶された1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、1つ以上のプロセッサによって動作を実行するように実行可能であり、前記動作が、
    ユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供されるグルコース測定値を記憶することと、
    ある時点に続くある時間間隔にわたって、かつニューラルネットワークを使用して、今後のグルコース測定値の予測を生成することであって、前記生成することが、前記ニューラルネットワークへの入力として、前記時点までの前記グルコース測定値の時系列を提供することに応答しており、前記ニューラルネットワークが、ユーザ母集団のグルコース測定値の履歴時系列に基づいて訓練される、生成することと、を含む、1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  39. 前記ニューラルネットワークが、前記時間間隔の一部分に対する各反復において、測定値を予測することによって、前記今後のグルコース測定値の前記予測を反復的に生成する、リカレントニューラルネットワークである、請求項38に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  40. 前記ニューラルネットワークが、前記時間間隔の一部分に対する各反復において、測定値を予測することによって、前記今後のグルコース測定値の前記予測を反復的に生成する、長短期記憶(LSTM)ネットワークである、請求項38又は39に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  41. 方法であって、
    ユーザ母集団の時系列グルコース測定値を受信することであって、前記グルコース測定値が、前記ユーザ母集団のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される、受信することと、
    各時系列について、訓練入力部分及び予想される出力部分を決定することにより、訓練データのインスタンスを生成することと、
    非線形機械学習モデルを訓練して、反復的に今後のグルコース測定値を予測することと、
    訓練データのインスタンスの前記訓練入力部分を、前記非線形機械学習モデルに提供することと、
    前記非線形機械学習モデルから、前記今後のグルコース測定値の予測を受信することと、
    前記今後のグルコース測定値の前記予測を、前記訓練データのインスタンスの前記予想される出力部分と比較することと、
    前記比較することに基づいて、前記非線形機械学習モデルの内部重みを調整することと、を含む、方法。
  42. それぞれの時系列の前記訓練入力部分が、ある時点までの前記それぞれの時系列の第1の複数の前記グルコース測定値を含み、
    前記それぞれの時系列の前記予想される出力部分が、前記時点に続く前記それぞれの時系列の第2の複数の前記グルコース測定値を含む、請求項41に記載の方法。
  43. 前記予測が、損失関数を使用して、前記訓練データの前記インスタンスの前記予想される出力部分と比較される、請求項41又は42に記載の方法。
  44. 前記損失関数が、平均二乗誤差である、請求項43に記載の方法。
  45. 前記ユーザ母集団の個々のユーザのグルコース測定値を順序付けることと、一連の前記グルコース測定値において欠落したグルコース測定値を補間することと、によって、前記ユーザ母集団の前記時系列グルコース測定値を形成することを更に含む、請求項41~44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記非線形機械学習モデルを使用して、ユーザの今後のグルコース測定値の予測を、前記ユーザのグルコース測定値がウェアラブルグルコースモニタリングデバイスを介して取得されるときに、リアルタイムで生成することを更に含む、請求項41~45のいずれか一項に記載の方法。
  47. 前記非線形機械学習モデルが、リカレントニューラルネットワークである、請求項41~46のいずれか一項に記載の方法。
  48. 前記非線形機械学習モデルが、長短期記憶(LSTM)ネットワークである、請求項41~47のいずれか一項に記載の方法。
  49. 前記非線形機械学習モデルが、隠れマルコフモデルである、請求項41~48のいずれか一項に記載の方法。
  50. システムであって、
    1つ以上のプロセッサと、
    命令が記憶されたメモリであって、前記命令が、マネジャモジュールを実装するための前記1つ以上のプロセッサによって、動作を実行するように実行可能であり、前記動作が、
    ユーザ母集団の時系列グルコース測定値を受信することであって、前記グルコース測定値が、前記ユーザ母集団のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される、受信することと、
    各時系列について、訓練入力部分及び予想される出力部分を決定することにより、訓練データのインスタンスを生成することと、
    非線形機械学習モデルを訓練して、反復的に今後のグルコース測定値を予測することと、
    訓練データのインスタンスの前記訓練入力部分を、前記非線形機械学習モデルに提供することと、
    前記非線形機械学習モデルから、前記今後のグルコース測定値の予測を受信することと、
    前記今後のグルコース測定値の前記予測を、前記訓練データのインスタンスの前記予想される出力部分と比較することと、
    前記比較することに基づいて、前記非線形機械学習モデルの内部重みを調整することと、を含む、メモリと、を備える、システム。
  51. それぞれの時系列の前記訓練入力部分が、ある時点までの前記それぞれの時系列の第1の複数の前記グルコース測定値を含み、
    前記それぞれの時系列の前記予想される出力部分が、前記時点に続く前記それぞれの時系列の第2の複数の前記グルコース測定値を含む、請求項50に記載のシステム。
  52. 前記予測が、損失関数を使用して、前記訓練データの前記インスタンスの前記予想される出力部分と比較される、請求項50又は51に記載のシステム。
  53. 前記損失関数が、平均二乗誤差である、請求項52に記載のシステム。
  54. 前記動作が、前記ユーザ母集団の個々のユーザのグルコース測定値を順序付けることと、一連の前記グルコース測定値において欠落したグルコース測定値を補間することと、によって、前記ユーザ母集団の前記時系列グルコース測定値を形成することを更に含む、請求項50~53のいずれか一項に記載のシステム。
  55. 前記動作が、前記非線形機械学習モデルを使用して、ユーザの今後のグルコース測定値の予測を、前記ユーザのグルコース測定値がウェアラブルグルコースモニタリングデバイスを介して取得されるときに、リアルタイムで生成することを更に含む、請求項50~54のいずれか一項に記載のシステム。
  56. 命令が記憶された1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令が、1つ以上のプロセッサによって動作を実行するように実行可能であり、前記動作が、
    ユーザ母集団の時系列グルコース測定値を受信することであって、前記グルコース測定値が、前記ユーザ母集団のユーザによって着用されたウェアラブルグルコースモニタリングデバイスによって提供される、受信することと、
    各時系列について、訓練入力部分及び予想される出力部分を決定することにより、訓練データのインスタンスを生成することと、
    非線形機械学習モデルを訓練して、反復的に今後のグルコース測定値を予測することと、
    訓練データのインスタンスの前記訓練入力部分を、前記非線形機械学習モデルに提供することと、
    前記非線形機械学習モデルから、前記今後のグルコース測定値の予測を受信することと、
    前記今後のグルコース測定値の前記予測を、訓練データの前記インスタンスの前記予想される出力部分と比較することと、
    前記比較することに基づいて、前記非線形機械学習モデルの内部重みを調整することと、を含む、1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  57. 前記予測が、損失関数を使用して、前記訓練データの前記インスタンスの前記予想される出力部分と比較される、請求項56に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  58. 前記損失関数が、平均二乗誤差である、請求項57に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  59. 前記動作が、前記ユーザ母集団の個々のユーザのグルコース測定値を順序付けることと、一連の前記グルコース測定値において欠落したグルコース測定値を補間することと、によって、前記ユーザ母集団の前記時系列グルコース測定値を形成することを更に含む、請求項56~58のいずれか一項に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
  60. 前記動作が、前記非線形機械学習モデルを使用して、ユーザの今後のグルコース測定値の予測を、前記ユーザのグルコース測定値がウェアラブルグルコースモニタリングデバイスを介して取得されるときに、リアルタイムで生成することを更に含む、請求項56~59のいずれか一項に記載の1つ以上のコンピュータ可読記憶媒体。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115552242A (zh) * 2020-05-27 2022-12-30 德克斯康公司 使用机器学习和时间序列葡萄糖测量值的葡萄糖预测
US11607140B2 (en) * 2021-02-05 2023-03-21 Medtronic, Inc. Self-calibrating glucose monitor
WO2024010827A1 (en) 2022-07-05 2024-01-11 Biolinq Incorporated Sensor assembly of a microneedle array-based continuous analyte monitoring device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8160900B2 (en) * 2007-06-29 2012-04-17 Abbott Diabetes Care Inc. Analyte monitoring and management device and method to analyze the frequency of user interaction with the device
US9119529B2 (en) * 2012-10-30 2015-09-01 Dexcom, Inc. Systems and methods for dynamically and intelligently monitoring a host's glycemic condition after an alert is triggered
ES2856903T3 (es) * 2014-09-22 2021-09-28 Dexcom Inc Método de conmutación de modo
EP3111831A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-04 Roche Diabetes Care GmbH A portable device and a method for processing continuous monitoring data indicative of an analyte in a bodily fluid, a medical system and a computer program product
US20170071512A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensors and monitors, calibration thereof, and associated methods
US10854323B2 (en) * 2016-12-21 2020-12-01 Medtronic Minimed, Inc. Infusion systems and related personalized bolusing methods
US11350886B2 (en) * 2017-03-24 2022-06-07 Medtronic Minimed, Inc. Context-sensitive infusion devices, systems and methods
US20190114531A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Cambia Health Solutions, Inc. Differential equations network
US11298071B1 (en) * 2017-10-16 2022-04-12 University Of South Florida Machine learning analytics in real time for health services
GB201817893D0 (en) * 2018-11-01 2018-12-19 Imperial Innovations Ltd Predicting physological parameters
CN109480835B (zh) * 2018-12-29 2021-04-27 中国人民解放军联勤保障部队第九00医院 一种基于长短期记忆神经网络的精神疲劳检测方法
EP3942567A1 (en) * 2019-03-19 2022-01-26 Koninklijke Philips N.V. Population-level gaussian processes for clinical time series forecasting
CA3142003A1 (en) * 2019-05-31 2020-12-03 Informed Data Systems Inc. D/B/A One Drop Systems for biomonitoring and blood glucose forecasting, and associated methods
US11883208B2 (en) * 2019-08-06 2024-01-30 Medtronic Minimed, Inc. Machine learning-based system for estimating glucose values based on blood glucose measurements and contextual activity data
WO2021030637A1 (en) * 2019-08-13 2021-02-18 Twin Health, Inc. Improving metabolic health using a precision treatment platform enabled by whole body digital twin technology
US11137289B1 (en) * 2020-03-11 2021-10-05 Lighton Method and system for machine learning using optical data
CN115552242A (zh) * 2020-05-27 2022-12-30 德克斯康公司 使用机器学习和时间序列葡萄糖测量值的葡萄糖预测
EP4208825A1 (en) * 2020-09-02 2023-07-12 Twin Health, Inc. Virtually monitoring blood pressure levels in a patient using machine learning and digital twin technology

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