專利名稱：自適應(yīng)低血糖警報系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于檢測在例如糖尿病患者等生物中低血糖狀況 的存在或發(fā)作的系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)可提供為便攜式裝置，并且例如
可以包括在藥物輸注設(shè)備(medication delivery apparatus)中。
背景技術(shù)：
低血糖是熟知的嚴(yán)重現(xiàn)象，特別是對患胰島素依賴型糖尿病的生 物。低血糖是指生物血糖水平低的一種生理狀況，通常描述為生物的 血糖水平降到低于某個值的狀況。低于大約2.5mmol/L的血糖水平可 引發(fā)嚴(yán)重的癥狀，并且甚至可能變得對糖尿病患者致命，特別是如果 患者未意識到該狀況時，例如由于患者在睡眠中或全神貫注于某個活 動，例如駕車。
正如本4頁域所熟知的一才羊，血糖崩潰(glucose crash)在個體的血糖 水平處于快速下降狀態(tài)并且其癥狀類似于低血糖時發(fā)生。癥狀是由下 降的血糖水平動態(tài)引起的，而不是由絕對血糖水平引起的。
在低血糖發(fā)作期間，例如低于大約3.8 mmol/L的更適中血糖水平 下降已經(jīng)可造成腎上腺素、生長激素和皮質(zhì)醇被釋》i:，從而導(dǎo)致諸如 心率上升、心率變異性(heart rate variability)降低和出汗增多及其它癥 狀。
由于達(dá)到不i^康或甚至致命生理狀況的風(fēng)險原因，以及由于期望 能夠使身體中血糖水平正?；脑?，需要能夠持續(xù)監(jiān)視生物的生理 狀況。
低血糖檢測的侵入式操作已為人所熟知，即，包括從生物的組織 液(interstitial fluid)部分采樣并測量采才羊部分中血糖水平的操作。不同的非侵入式傳感器也已被提議用于獲得血液中血糖組分的測量，例
如，使用紅外BGM。
檢測生物身體中葡萄糖血漿絕對水平的 一種備選方案是監(jiān)視對應(yīng) 于患者的 一個或多個特定生理狀況的不同特征生理參數(shù)的狀態(tài)。例 如，在發(fā)作或遇到低血糖狀況的患者顯示各種不同的癥狀，例如由于
出汗增多引起的皮膚阻抗變化、體溫降低及ECG改變，即，T波變平， QT間隔延長，心率增加及心率變異性降低等。
然而，此類癥狀無需由接近或發(fā)生的低血糖狀況引起。例如，甚 至適中的身體鍛煉可導(dǎo)致上述幾個癥狀，因此，發(fā)生一些或所有上述 癥狀不一定指示嚴(yán)重的低血糖狀況發(fā)作或存在。然而，如果生物正在 睡眠或駕車時而不是生物在進(jìn)行身體鍛煉時發(fā)生一些癥狀，則癥狀很 可能指示嚴(yán)重的低血糖狀況發(fā)作或存在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一個目的是提供能夠估計在生物中低血糖 狀況的發(fā)作或存在的一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少部分基于ECG信號，并 且能夠以增加的準(zhǔn)確性估計低血糖狀況的發(fā)作或存在。
本發(fā)明提供一種用于估計生物中低血糖狀況的發(fā)作或存在的系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括存儲器、處理器及
-至少一個第一傳感器元件，用于獲得表示生物的ECG的ECG
信號；
-至少一個第二輸入元件，用于接收至少一個第二輸入?yún)?shù)；
-輸出生成器，用于生成警l艮信號；
該處理器編程為
-處理ECG信號、該至少一個第二輸入?yún)?shù)和在存儲器中存儲 的至少 一個參考值以估計低血糖狀況的發(fā)作或存在；
-如果正發(fā)生或接近低血糖狀況，那么使輸出生成器生成警報信
號；-接收指明低血糖狀況的發(fā)作或存在可能錯估的反^lt輸入，響應(yīng) 反饋輸入而調(diào)整所述參考值，并且在存儲器中存儲所調(diào)整的參考值。
本發(fā)明也提供一種在生物中檢測到低血糖狀況發(fā)作或存在時生成 警報信號的方法，包括
-獲得表示生物的ECG的ECG信號； -接收至少一個第二輸入?yún)?shù)；
-處理ECG信號、該至少一個第二輸入?yún)?shù)和至少一個參考值 以估計低血糖狀況的發(fā)作或存在；
-如果估計到低血糖狀況的發(fā)作或存在，則生成警才艮信號；
-接收指明低血糖狀況的發(fā)作或存在4全測的估計可能不準(zhǔn)確的 反饋輸入；
-響應(yīng)反^t輸入而調(diào)整參考值；
-存儲所調(diào)整的參考值。
將理解，反饋輸入的提供導(dǎo)致了能夠使自身適應(yīng)特定生物的生理 的自適應(yīng)系統(tǒng)，即個性化自適應(yīng)系統(tǒng)，而響應(yīng)該才是供，可對至少一個 參考值進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明者已認(rèn)識到默認(rèn)設(shè)置不適合所有生物，并且 必須進(jìn)行測量以使低血糖警告系統(tǒng)適應(yīng)各個生物。本系統(tǒng)能夠通過將 反饋考慮在內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)并響應(yīng)反饋而調(diào)整低血糖檢測的參考值。
如下面進(jìn)一步所述，參考值可包括一個單一值或多個值，如信號 或參數(shù)的閾值、靈敏度和/或?qū)Ｒ恍栽O(shè)置等。
ECG信號可通過本身已知的設(shè)備獲得。例如，包含ECG電極和 ECG前置放大器的釋貼片在醫(yī)療領(lǐng)域用于從類似起搏器或植入型心 律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(ICD)等植入型裝置感測治療電輸出，這已為人所熟知。 如所示一樣，這些貼片依賴激起治療輸出的植入裝置。例如從WO 02/87681可知道此類系統(tǒng)。；波記錄或傳送的感測的ECG信號可包含 有關(guān)諸如心率、心率變異性(HRV)、 QT間隔、QT離散、T波才及性、T 波幅度、T波比率、QRS幅度、QRS長度等參數(shù)的信息?？蓽y量上述 一個或多個參數(shù)。此外，呼吸率可從記錄的ECG信號提取。
8第二輸入?yún)?shù)可包括;險測到或測量的值、經(jīng)適當(dāng)?shù)耐ㄐ欧绞絺鬟f 到系統(tǒng)的參數(shù)和/或作為用戶輸入而輸入的值。例如，第二輸入?yún)?shù)可
包括以下至少一個生物的皮月夫阻抗、皮月夫電阻(galvanic skin resistance),皮月夫卩且4元頻i普、無纟戔電步貞i普4言號(radio-spectroscopy signal)、 生物的體溫或皮膚溫度、聲信號，如麥克風(fēng)拾取的心臟聲音、指明患 者皮膚的光反射的信號、指明生物的呼吸特征的信號，如呼吸率、生 物的脈搏(心率)、通過血糖監(jiān)視(BGM)或持續(xù)葡萄糖監(jiān)碎見(CGM)測量 的生物的血糖水平、或手動輸入的用戶輸入、機(jī)電圖(EMG)、環(huán)境溫 度、氧飽和度、血壓、肺濕度、胸阻抗、ICV壓力、血液C02含量、 EEG、 alpha波的平均或峰值頻率、患者位置、身體移動、PH值。
包括或利用血糖儀的本發(fā)明的實(shí)施例可能能夠經(jīng)有線或無線通信 接口與處理器通信。
在手動輸入的用戶輸入的情況下，此類輸入可指明個人狀況、代 謝狀態(tài)或參數(shù)及生物的身體活動中的至少 一個。指明個人狀況的輸入 可指示身體狀況，如生物的疲勞程度，或生理狀況，如興奮或壓力程 度，或指明低血糖情況的觀察癥狀的輸入。代謝狀態(tài)或參數(shù)可以是指 明生物的實(shí)際和/或平均代謝平衡的變量或者永久性設(shè)定值。此類信息 可影響生物的血糖水平降低速率的確定，因而它可影響將來低血糖狀 況的預(yù)測。指明生物的身體活動的輸入例如可包括有關(guān)生物是否在休 息、在進(jìn)行適度的身體活動或強(qiáng)度身體活動還是在睡眠等的輸入。此 類信息也可影響生物的血糖水平的降低速率的確定，并因此影響將來 血糖狀況的預(yù)測。
在優(yōu)選實(shí)施例中，不接收作為輸入的EEG信號而估計低血糖狀況 的發(fā)作或存在。由此，消除了對經(jīng)常需要通過外科干預(yù)替換的EEG傳 感器和ECG信號的處理的需要。
除在生物的血糖水平的確定中使用的信號和參數(shù)外，在低血糖狀 況發(fā)生發(fā)作的估計中使用的所有信號和參數(shù)優(yōu)選以非侵入式實(shí)現(xiàn)。因 此，在不包括BGM或CGM的實(shí)施例中，減輕了設(shè)備操作員執(zhí)行侵入式測量的負(fù)擔(dān)。甚至預(yù)期可應(yīng)用非侵入式操作來獲得血中血糖組分 的測量，例如，紅外BFM。也可應(yīng)用用于提供血胰島素或血糖指示的
US 5741211的系統(tǒng)。在應(yīng)用侵入式測量獲得生物的血糖水平指示的本 系統(tǒng)和方法的實(shí)施例中，所有其它信號和參數(shù)優(yōu)選以非侵入式獲得以 將侵入式操作的不便性降到最低。
警報信號可從由可聽信號、視覺信號、觸覺信號、電肌肉刺激、 振動信號及這些信號的任何組合組成的組中選擇。備選地，警凈艮信號 可包括通信信號，外部裝置可依據(jù)該信號發(fā)出低血糖狀況的估計發(fā)作 或發(fā)生的警報。
ECG輸入和至少一個笫二輸入?yún)?shù)的參考值可以是固定或變化 值。它可以是特定ECG和笫二特征的閾值，例如，用于生物的心率 的閾值、過去用藥之間的時間流逝(具體而言胰島素用藥)、過去用藥 的劑量和/或血糖水平。另外或備選地，對于ECG和笫二特征的一階 或二階導(dǎo)數(shù)，可存在參考值，使得例如血糖水平中的突然下降可導(dǎo)致 警才艮信號的生成。多個參考值可存在，例如， 一個用于若干ECG特 征中的每一個，而一個用于第二特征。至少一個參考值可以是隨一種 或多種狀況或輸入變化的值。在一個簡單的示例中，可為血糖水平的 一階導(dǎo)數(shù)設(shè)置參考值，這樣，它受作為第二輸入?yún)?shù)的生物的身體活 動影響。因此，例如，如果生物在睡眠，則接受血糖水平4交低的一階 導(dǎo)數(shù)，而如果生物在進(jìn)行適中的身體活動，則可接受較高的一階導(dǎo)數(shù)。 在更復(fù)雜的實(shí)施例中，基于更多的參數(shù)和/或其可能的導(dǎo)數(shù)而確定至少 一個參考值的"^殳定點(diǎn)。
因此，將理解，至少一個參考值可包括至少一個靈每文度設(shè)置。靈 敏度設(shè)置可包括確定或控制處理的靈敏度(即影響至少 一個參考值)的 值或參數(shù)。靈敏度設(shè)置可以是為設(shè)備操作員設(shè)定的設(shè)置，或者它可以 是源于反饋輸入的設(shè)置，即，反饋輸入可包括至少一個靈敏度影響輸 入，如指明警報可能錯估的手動或自動輸入，或者在備選中確認(rèn)警報 正確的輸入。靈敏度設(shè)置可在靈敏度影響輸入的影響下改變。
10在本上下文中，術(shù)語"靈敏度設(shè)置"可理解為影響或控制系統(tǒng)對
ECG信號和/或第二輸入元件提供的信號的靈敏度的設(shè)置。靈敏度設(shè)
置可表示為給定參數(shù)或信號或其導(dǎo)數(shù)的閾值，或者它可以按某個時間 段表示，在該時間段期間，可允許所述信號或參數(shù)超過預(yù)定值。因此，
在生成警才艮信號前，可允許指明低血糖狀況發(fā)作的ECG測量的信號 或參數(shù)在某個時間段內(nèi)存在。如果在該時間羊爻內(nèi)的信號或參數(shù)回落到 不指明低血糖狀況發(fā)作的狀態(tài)或值，則不提供警報信號，而如果信號 或參數(shù)在所述時間段內(nèi)仍超出閾值，則生成警報信號。在生成警才艮信 號前允許經(jīng)過的該時間段例如可通過靈敏度設(shè)置定義(或定義為靈敏 度設(shè)置)。
同樣地，可設(shè)置本系統(tǒng)的專一性。專一性(specificity)可被認(rèn)為是 錯估頻率的特征。因此，100%的專一性指示無錯估，而90%的專一性 指示10%錯估。設(shè)置較高靈敏度將相應(yīng)地導(dǎo)致相對多的錯估，即，較 低的專一性，且反之亦然。本發(fā)明的系統(tǒng)的處理器可編程為在專一性 較低的情況下進(jìn)行自我調(diào)整。此類調(diào)整例如可基于指明錯估發(fā)生的操 作員反饋的統(tǒng)計處理，由此處理器編程為在太高數(shù)量的錯估發(fā)生的情 況下重新定義或更改至少一個參考值和/或靈敏度。太低數(shù)量的4昔估也 可導(dǎo)致至少一個參考值和/或靈^:度的更改，因?yàn)楹苌俚腻e估指示安全 可能受到威脅。
靈敏度影響輸入可包括以下至少 一個生物的過去用藥的數(shù)量和/ 或劑量、自生物過去用藥后經(jīng)過的時間、生物的血糖水平，例如過去 和/或當(dāng)前的血糖水平、描述生物的過去膳食和/或飲料攝取的輸入、 時間、生物的物理位置、可依據(jù)其確定生物的身體活動的水平的輸入 和/或任何手動輸入的輸入。例如，靈敏度可取決于有關(guān)最近食物或々欠 料攝取的該天時間或信息。在一個實(shí)施例中，如果生物的物理位置是 運(yùn)載工具、辦^^室、臥室、海灘、游泳或池區(qū)、花園、車庫等，那么
處理器編程為設(shè)置某個靈敏度。通常，如果物理位置是任何其它位置， 那么設(shè)置較高的靈敏度，在這些位置低血糖狀況的發(fā)生將暗示發(fā)生致命后果的風(fēng)險。然而，其它情形也是可能的。例如， 一個人可能希望 在他睡眠時設(shè)置較高的靈敏度以便確保他在低血糖狀況發(fā)作或存在 的情況下醒來。相反，另一個人可能希望設(shè)置較高的專一性，并因此 是專交低的靈敏度以便確保他只在低血糖風(fēng)險嚴(yán)重的情況下醒來。生物 的位置和/或身體活動也可自動確定。例如，系統(tǒng)可包括加速計和/或 GPS特性，以允許它確定例如生物的移動或加速的速率。
靈敏度影響輸入可包括依據(jù)其可確定生物的身體活動的水平的輸 入，這種情況下，處理器可編程為根據(jù)生物的身體活動的水平設(shè)置某 個靈敏度，例如在生物的身體活動高的情況下較高的靈敏度。
系統(tǒng)可包括用戶接口，以允許用戶直接設(shè)置靈敏度。例如，多個 靈敏度級別可預(yù)編程到系統(tǒng)中，這種情況下，用戶可選擇在給定情況 下最適合他的該靈敏度級別。由此，用戶被賦予了對系統(tǒng)的最大控制。 在其它實(shí)施例中，如本文中所述，靈敏度基于各種輸入而自動地設(shè)置 或確定。
為了檢測生物的物理位置，本發(fā)明的系統(tǒng)還可包括位置檢測器。 例如，在至少處理器和輸出生成器包含在諸如皮膚承載裝置等便攜式 裝置中、以及其中位置檢測器是適用于固定到特定物理位置的單獨(dú)外 部元件的實(shí)施例中，系統(tǒng)還可包括位置接口，以便在位置檢測器在便 攜式裝置的通信范圍內(nèi)時使系統(tǒng)設(shè)置在某個靈敏度，例如，較高或較 低的靈敏度。此類通信范圍可通過無線或有線通信接口。靈敏度可由 系統(tǒng)自動地設(shè)置或確定，或者它們可作為用戶輸入提供。
本發(fā)明的系統(tǒng)的操作員可被允許設(shè)置系統(tǒng)的檢測或靈敏度才莫式。 例如， 一個才莫式可以是"花園工作"，而另一才莫式可以是"駕車"。其它 模式可以是"辦公室工作"、"低"、"中"或"高影響鍛煉"或者"小"、"中" 或"大份小吃"、"加餐"等。系統(tǒng)的存儲器可包括可由操作員選擇的多 個預(yù)定模式。每個^t式定義或影響系統(tǒng)的靈敏度和/或?qū)Ｒ恍裕?或
ECG信號和/或第二輸入?yún)?shù)的至少 一個參考值。
至少處理器和輸出生成器可包含在諸如皮力夫承載裝置等便攜式裝置中。便攜式裝置可包括容納在便攜式裝置內(nèi)的藥物輸注設(shè)備，如胰 島素的輸注裝置。


現(xiàn)在將參照附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中 圖l-5是示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的框圖； 圖6是示出本發(fā)明的操作的基本模式的簡化流程圖； 圖7示出不同靈敏度才莫式的兩個示例。
圖1-5示出用于檢測低血糖的設(shè)備的示例的框圖。在下文中，相 同的標(biāo)號表示相同的組件。
參照圖1,系統(tǒng)101包括處理器102、存儲器103、擴(kuò)音器108及 用戶接口 109。設(shè)備還包括或連接到一般表示為104、 105、 106和107 的多個傳感器。在圖l的示例中，系統(tǒng)101經(jīng)電纜連接到三個傳感器 104、 105和106，并且系統(tǒng)101還包括集成傳感器107，例如集成到 例如皮膚承載裝置或戴在用戶的手腕上的裝置等裝置中的脈搏傳感 器或皮膚溫度傳感器。
例如，傳感器104、 105、 106和107可分別測量^K搏、心率變異 性、皮膚溫度和皮膚阻抗。然而，要理解，可執(zhí)行備選或另外的測量。
脈搏傳感器可基于本領(lǐng)域熟知的任何適合方法，如光電測量，例 如，如"生物醫(yī)藥工程手冊"(The Biomedical Engineering Handbook, CRC Press, Volume 1 (ISBN: 0-8493-0461-X), p.86誦l誦86-7)中所述。例 如，脈搏傳感器可包括例如置于用戶的指尖或耳垂處的脈搏氧飽和度 儀(pulse oximeter)。
皮膚阻抗可基于本領(lǐng)域中熟知^J任何適合的方法。例如，如WO 02/069798中公開的一樣，皮膚阻抗傳感器可包括帶有外部無源電極 和內(nèi)電極的同心型電極。
心率變異性(HRV)的測量可基于本領(lǐng)域熟知的任何適合方法，例 如，如"生物醫(yī)藥工程手冊，，(The Biomedical Engineering Handbook,CRC Press, Volume 1 (ISBN: 0-8493-0461-X), p. 13- l-13-8)中所述。例
如，HRV可基于例如經(jīng)》丈置在用戶的胸部和/或手臂上的電極測量的 ECG確定。
皮膚溫度可基于本領(lǐng)域中熟知的任何適合方法測量，例如，通過 基于熱敏電阻的傳感器。
要理解，在備選實(shí)施例中，可使用不同組的傳感器信號。除上述 傳感器信號之外或作為其備選， 一組此類傳感器信號可包括呼吸頻 率、呼吸力量(respiration effort)、眼睛移動、EOG、肌張力、ECG確 定的參數(shù)，如QT間隔、a波頻率等、腦電圖(EEG)等確定的參數(shù)、諸 如血的02和/或C02含量等第三度傳感器信號(third degree sensor signal)、諸如非侵入式血糖測量之類的第一度傳感器信號等或上述信 號的任何組合。上面的參數(shù)可通過本領(lǐng)域本身熟知的任何適合方法檢 測。
傳感器104、 105、 106和107將測量的傳感器信號轉(zhuǎn)發(fā)到處理器 102。在一個實(shí)施例中，例如通過對才莫擬信號進(jìn)行采樣/數(shù)字化和/或在 預(yù)定時間上對信號求平均或諸如此類，信號作為由處理器處理的才莫擬 信號而^1轉(zhuǎn)發(fā)。在另一實(shí)施例中， 一些或所有傳感器104、 105、 106 和107執(zhí)行一些或所有上述處理，并將經(jīng)適當(dāng)采樣、平均和數(shù)字化的 信號轉(zhuǎn)發(fā)到處理器102。
處理器102處理一些或所有ECG信號、笫二輸入?yún)?shù)及在存儲器 103中存儲的至少一個參考值，并確定是否應(yīng)生成警^R。
如果警報生成，則處理單元激活擴(kuò)音器108。要理解，備選或另 外可使用任何其它適合的輸出裝置生成警報。
系統(tǒng)還包括用戶接口 109,包括例如一個或多個按鈕、鍵盤、觸 摸屏、話音識別系統(tǒng)或諸如此類，以允許用戶向設(shè)備提供反饋。例如， 用戶接口可允許用戶或操作員指示一個或多個過去警才艮是否是低血 糖狀況發(fā)作或發(fā)生的錯估或是正確的估計?？墒褂么朔答佉员阏{(diào)整存 儲器中存儲的參考值。用戶接口還可允許用戶輸入笫二輸入?yún)?shù)，例如，測量的血糖水平，由此提供有關(guān)低血糖程度(如果有)的反饋或第 二輸入。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的又一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，系統(tǒng) 101經(jīng)無線電通信從傳感器104、 105、 106和107接收傳感器信號。 因此，設(shè)備101還包括近距離無線電接收器116，例如適用于接收在 非許可無線電頻帶中無線電信號的接收器。在一個實(shí)施例中，接收器 才艮據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。類似地，傳感器104、 105、 106和107各自分別 包括適用于與接收器116通信的對應(yīng)無線電發(fā)射器110、 111、 112和 113。
例如，具有接收器、處理器102和告警輸出的系統(tǒng)101可以是可 放置在床頭拒上的裝置或者它可以是戴在用戶手腕上象手表一樣的 單元。在床頭柜裝置的情況下，裝置可選擇包括足夠大、可容納一些 汁液、軟飲料或諸如此類的冷藏室，由此在出現(xiàn)警^J々情況下允許患 者立即彌補(bǔ)低血糖的狀況。
圖3示出本發(fā)明的系統(tǒng)的又一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，i殳備101 經(jīng)電纜連接到三個傳感器104、 105和106,并且如圖1的示例中一樣， 設(shè)備101還包括集成傳感器107。
另外，圖3的設(shè)備還包括用于從血糖測量裝置115接收信號的接 口電路114。例如，接口電路可以是有線連接、插銷連接(plug-and-socket connection)或無線連接，例如紅外或基于無線電的連接。接口電路114 允許用戶將測量裝置115測量的血糖值直接傳送到設(shè)備101,由此允 許用戶驗(yàn)證或拒絕設(shè)備101引起的告警。
圖4示出一個類似的裝置，其中，位置檢測器116提供用于允許 處理器102檢測生物是否在位置檢測器116的通信范圍內(nèi)、并因此處 于低血糖的增加風(fēng)險中。
要理解，可設(shè)計設(shè)備的多個等效實(shí)施例，包括上述示例的組合。
圖5示出由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的處理器執(zhí)行的功能的更詳細(xì)框圖。
15處理器200從一般表示為Sl、 S2.....SN、由傳感器104、 105
和107例示的N個傳感器^t妄收輸入。
從傳感器S1接收的信號饋入預(yù)處理器模塊204,在該模塊中，它 得到適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，例如，在例如幾秒的預(yù)定時期上平均和/或歸一化 和/或諸如此類。預(yù)處理的信號饋入離散器模塊205。離散器模塊205 確定接收的傳感器信號落在多個預(yù)定間隔的哪個間隔。假設(shè)傳感器信 號Sl的總范圍介于S^^與S^^之間，該范圍分成Kl個間隔Iu
KSlrnin;S1]、IwKSl"Sh]..... I,Kl = (SlKl.1; S lmax)，并且該離散
器模塊確定間隔k=(Slkl ;Slk],使得Slw〈SKSlk。
例如，皮膚溫度可離散化為"較低"(對應(yīng)于T < 23。C)、"低"(23。C < T<25。C)、"正常，，(25。C〈T〈27。C)及"高，，(T〉27。C)。因此，正常值 (26。C)在笫三間隔中，并且間隔向與低血糖發(fā)作或發(fā)生的檢測相關(guān)的 溫度范圍移動，即，向低于正常值的溫度移動。離散器輸出標(biāo)識的間 隔的編號。
預(yù)處理的信號也饋入一莫塊206以確定傳感器信號Sl的更改的速 率。類似于實(shí)際傳感器信號的離散化，更改的速率也^C確定為落在多 個間隔之一內(nèi)。在一個實(shí)施例中，更改的范圍可簡單地確定為傳感器 信號的兩個連續(xù)值的差。
例如，在上面的皮膚溫度的示例中，更改的速率可離散化為"快速 下降"、"慢速下降"、"慢速上升"或"快速上升"。模塊206例如通過輸 出對應(yīng)間隔的編號而輸出更改的速率的指示。
類似地，從傳感器S2接收的傳感器信號在預(yù)處理器207中預(yù)處 理，在離散器模塊208中離散化，并且在模塊209中確定更改的速率。 從傳感器SN接收的傳感器信號在預(yù)處理器210中預(yù)處理，在離散器 ^莫塊211中離散化，并且在才莫塊212中確定更改的速率。因此，在此 實(shí)施例中，生成了2N個間隔編號。
從接收的傳感器信號和對應(yīng)的更改速率確定的索引編號饋入闊值 比較模塊213。對于2N個間隔的每個可能組合，比4交才莢塊確定對應(yīng)的參考值214。參考值存儲在存儲器103中，例如，EPROM、EEPROM、 硬盤、存儲卡或諸如此類。每個參考值對應(yīng)于生物處于低血糖狀況或 接近低血糖狀況的估計概率。閾值比較;漠塊還在存儲器103中存儲的 日志表217中或備選單獨(dú)的存儲器中存儲對應(yīng)的時戳。
例如，日志表可存儲在過去12小時、過去24小時或諸如此類期 間選擇的索引編號。
確定的概率饋入靈敏度模塊215，該模塊確定警報信號是否由擴(kuò) 音器108輸出以發(fā)出可聽見的警報音。
靈敏度模塊還將信號轉(zhuǎn)發(fā)到加強(qiáng)一莫塊216，以指示告警已被觸發(fā)。
在一個實(shí)施例中，上面的過程以定期時間間隔重復(fù)進(jìn)行，例如， 每30秒、每分鐘、每幾分鐘或諸如此類。在一些實(shí)施例中，僅在確 定的概率在預(yù)定數(shù)量的連續(xù)時間間隔中被確定為高于閾值時才引起 警報。
如果處理器從用戶接口接收與用戶的實(shí)際低血糖或非低血糖狀況 有關(guān)的信號，正如可能出現(xiàn)的情況一樣，則接收的信息饋入加強(qiáng)學(xué)習(xí) 模塊216中。基于接收的輸入和從有關(guān)任何觸發(fā)警報的閾值單元接收 的任何可能信號，加強(qiáng)一莫塊確定時間段，以便修改在該時間段選擇或 設(shè)定的諸如專一性或靈敏度設(shè)置等至少一個參考值或其它設(shè)置。例 如，如果警報已由設(shè)備生成，并且如果用戶經(jīng)用戶接口 109已指示警 報是錯估，則加強(qiáng)模塊可確定降低在警報前最后30分鐘期間選擇的 所有概率。同樣地，如果警報已由設(shè)備生成，并且如果用戶經(jīng)用戶接 口 109已確認(rèn)他/她確實(shí)遇到低血糖狀況，例如，基于血糖測量，則加 強(qiáng)才莫塊可確定增加在警報前最后30分鐘期間選擇的所有概率。類似 地，如果接收的用戶輸入指示用戶在前一晚有未檢測到的低血糖狀 況，則加強(qiáng)坤莫塊可確定修改前一晚期間設(shè)定的至少一個參考值或其它 設(shè)置。因此，加強(qiáng)模塊從存儲器217檢索信息，以標(biāo)識在確定的時間 段期間選擇的條目和選擇條目的對應(yīng)時間點(diǎn)。加強(qiáng)才莫塊216隨后為標(biāo) 識的條目計算修改的概率，并存儲重新計算的靈敏度、專一性和/或參
17考值。
要理解，處理單元所執(zhí)行的并在上面參照圖5所述的功能可完全 或部分以軟件實(shí)現(xiàn)，其中，圖5中的方框表示不同的功能組件。
圖6示出本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的簡單操作模式。ECG信號和第二 輸入在THR-S接收和處理。為估計低血糖的發(fā)作或發(fā)生，將ECG信 號和第二輸入信號與在數(shù)據(jù)庫REF中存儲的一個或多個參考值、靈敏 度設(shè)置或?qū)Ｒ恍栽O(shè)置一起處理。基于此類處理，估計低血糖狀況是否 在接近或發(fā)生。如果是，則生成警報。
反饋經(jīng)適合的用戶接口而接收。例如，可接收參考值、靈敏度設(shè) 置、檢測一莫式和/或?qū)Ｒ恍?。如果反饋使得一個或多個參考值、靈敏度 或?qū)Ｒ恍栽O(shè)置或檢測才莫式的調(diào)整必需進(jìn)行，則此類更改存儲在存儲器 REF中。
應(yīng)理解，如果方法估計低血糖不存在或未發(fā)作，也可接收用戶反饋。
圖7示出兩個不同的靈敏度和專一性模式"汽車駕駛"和"花園工 作"。如圖所示，"汽車駕駛";溪式的較高靈敏度(95。/。)導(dǎo)致較低的專一 性(80%),而"花園工作，呀莫式的較低的靈敏度(90%)導(dǎo)致較高的專 一性。
權(quán)利要求
1. 一種用于估計生物中低血糖狀況的發(fā)作或存在的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲器、處理器及-至少一個第一傳感器元件，用于獲得表示所述生物的ECG的ECG信號；-至少一個第二輸入元件，用于接收至少一個第二輸入?yún)?shù)；-輸出生成器，用于生成警報信號；所述處理器編程為-處理所述ECG信號、所述至少一個第二輸入?yún)?shù)和在所述存儲器中存儲的至少一個參考值以估計所述低血糖狀況的所述發(fā)作或存在；-如果正發(fā)生或接近所述低血糖狀況，那么使所述輸出生成器生成所述警報信號；-接收指明所述低血糖狀況的所述發(fā)作或存在的可能錯估的反饋輸入，響應(yīng)所述反饋輸入而調(diào)整所述參考值，并且在所述存儲器中存儲所調(diào)整的參考值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中-所述至少一個參考值包括至少一個靈^:度設(shè)置； -所述反^t輸入包括至少一個靈敏度影響輸入； -所述處理器編程為在所述靈敏度影響輸入的影響下改變所述 靈敏度設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述靈敏度影響輸入包括以 下至少一個-所述生物的過去用藥的數(shù)量；-自所述生物的過去用藥后經(jīng)過的時間；-所述生物的血糖水平；-描述所述生物的過去膳食和/或飲料攝取的輸入；-時間；-所述生物的上次用藥劑量； -所述生物的物理位置；-輸入，依據(jù)所述輸入可確定所述生物的身體活動的水平；-手動輸入的輸入；-用戶指定的靈敏度設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述靈敏度影響輸入包括所 述生物的所述物理位置，并且其中如果所述物理位置是運(yùn)載工具，則 所述處理器編程為改變所述靈敏度設(shè)置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中所述靈敏度影響輸入包 括所述生物的所述物理位置，所述系統(tǒng)還包括用于檢測所述物理位置 的位置檢測器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中至少所述處理器和所述輸出 生成器包含在便攜式裝置中，并且其中所述位置檢測器適用于被固定 到特定的物理位置，所述系統(tǒng)還包括在所述位置檢測器在所述便攜式 裝置的通信范圍之內(nèi)時使所述系統(tǒng)更改所述靈敏度的位置接口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述靈敏度影響輸入包括所 述輸入，依據(jù)所述輸入可確定所述生物的身體活動的所述水平，并且 其中所述處理器編程為響應(yīng)所述輸入來設(shè)置、更改所述靈敏度。
8. 根據(jù)前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括用于選擇檢測才莫 式的操作員接口 ，并且其中所述靈敏度設(shè)置受選定的檢測才莫式影響。
9. 根據(jù)前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個第二 輸入?yún)?shù)包括以下至少 一個-所述生物的皮力夫阻抗； -無線電頻譜信號； -所述生物的體溫； -聲信號；-指明患者的皮膚的光反射的信號；-指明所述生物的呼吸特征的信號； -所述生物的樂;K搏； -所述生物的血糖水平； -手動輸入的用戶輸入； -時間；-描述所述生物的過去膳食和/或飲料攝取的輸入； -指明所述生物的活動的信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述手動輸入的用戶輸入 指明以下至少一個-個人狀況； -代謝狀態(tài)或參數(shù)； -所述生物的身體活動； -所述生物的^f立置。
11. 根據(jù)前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述處理器編程 為不接收作為輸入的EEG信號而估計所述低血糖狀況的所述發(fā)作或 存在。
12. 根據(jù)前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中至少所述處理器 和所述輸出生成器包含在便攜式裝置中。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括在所述便攜式裝置內(nèi)容 納的藥物輸注設(shè)備。
14. 根據(jù)前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個第 二輸入?yún)?shù)包括通過血糖監(jiān)視(BGM)或持續(xù)葡萄糖監(jiān)視(CGM)所測量 的所述生物的血糖水平。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，包括能夠經(jīng)有線或無線通信接 口與所述處理器通信的血糖^f義。
16. 根據(jù)前面權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個第 二輸入?yún)?shù)包括指明低血糖情況的觀察癥狀的手動輸入的用戶輸入。
17. —種在生物中檢測到低血糖狀況發(fā)作或存在時生成警l良信號的方法，包才舌-獲得表示所述生物的ECG的ECG信號； -接收至少一個第二輸入?yún)?shù)；-處理所述ECG信號、所述至少一個第二輸入?yún)?shù)和至少一個 參考值以估計所述低血糖狀況的所述發(fā)作或存在；-如果估計到所述低血糖狀況的所述發(fā)作或存在，則生成警凈艮信-接收指明所述低血糖狀況的所述發(fā)作或存在的所述檢測的所 述估計可能不準(zhǔn)確的反饋輸入；-響應(yīng)所述反饋輸入，調(diào)整所述至少一個參考值； -存儲所調(diào)整的參考值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述至少一個參考值包括 至少一個靈敏度設(shè)置，并且所述反饋輸入包括至少一個靈敏度影響輸 入。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述靈敏度影響輸入包括 以下至少一個-所述生物的過去用藥的數(shù)量；-自所述生物的過去用藥后經(jīng)過的時間；-所述生物的血糖水平；-描述所述生物的過去膳食和/或飲料攝取的輸入； -時間；-所述生物的上次用藥劑量； -所述生物的物理位置；-輸入，基于所述輸入可確定所述生物的身體活動的水平； 手動ir入的tr入；-用戶指定的靈敏度設(shè)置。
全文摘要
通過獲得ECG信號來估計生物中低血糖狀況的發(fā)作或存在，ECG信號與諸如皮膚阻抗、有關(guān)生物狀況的信息或血糖水平等第二輸入一起處理以估計生物是否在遇到或接近低血糖狀況?？梢陨奢敵鼍瘓?。指明低血糖狀況發(fā)作或存在可能錯估的反饋被接收以允許包含本發(fā)明的系統(tǒng)適應(yīng)特定的生物和為其實(shí)現(xiàn)個性化。反饋可影響一個或多個靈敏度或?qū)Ｒ恍栽O(shè)置。系統(tǒng)的設(shè)置可受生物的位置或移動速率影響。
文檔編號A61B5/0205GK101534704SQ200780042002
公開日2009年9月16日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者H·本特森, L·E·克里斯滕森, T·德勒蘭 申請人:諾沃-諾迪斯克有限公司