本公開大體涉及用于診斷和治療的糖尿病護理醫(yī)療系統(tǒng)和方法，并且特別地涉及用于評估與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險并且基于該風(fēng)險調(diào)節(jié)治療的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

許多人遭受I型或II型糖尿病，其中身體沒有恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)血糖水平。連續(xù)葡萄糖監(jiān)控器（CGM）允許在不間斷的基礎(chǔ)上（諸如每幾分鐘）測量具有糖尿病的患者的血糖水平。給予患者的胰島素的時間選擇和劑量可以基于由CGM設(shè)備記錄的測量結(jié)果來確定。來自CGM設(shè)備的葡萄糖讀數(shù)被顯示給患者，并且患者可以注射胰島素或者消耗餐食以幫助控制葡萄糖水平。胰島素泵可以靠可編程計劃遞送精確的胰島素劑量，該可編程計劃可以由患者或者護理提供者來調(diào)節(jié)。

危險度量可以從葡萄糖數(shù)據(jù)導(dǎo)出以用于基于所檢測的葡萄糖水平評估對患糖尿病的人員的危險。例如，已知危險度量包括在以下論文中提出的危險函數(shù)：Kovatchev, B. P.等人的Symmetrization of the blood glucose measurement scale and its application, Diabetes Care, 1997, 20, 1655-1658。Kovatchev危險函數(shù)由等式h(g)=[1.509(log(g)^1.0804-5.381)]²定義，其中g(shù)是血糖濃度（以每分升毫克或mg/dl計）并且h(g)是對應(yīng)懲罰值。Kovatchev函數(shù)提供靜態(tài)懲罰（即，危險）值，因為懲罰僅取決于葡萄糖水平。最小（零）危險發(fā)生在112.5mg/dl處。與葡萄糖水平接近低血糖癥有關(guān)的危險比與葡萄糖水平接近高血糖癥有關(guān)的危險顯著更快地提升。

Kovatchev危險函數(shù)未能計及葡萄糖水平的改變速率以及與所測量的葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的不確定性。例如，與100mg/dl和快速降低的血糖水平相關(guān)聯(lián)的患者的危險可能大于與具有恒定葡萄糖改變速率的100mg/dl相關(guān)聯(lián)的患者的危險。另外，所測量的葡萄糖結(jié)果可能由于傳感器噪聲、傳感器故障或者傳感器的分離而不準(zhǔn)確。

已經(jīng)做出各種方案以基于CGM葡萄糖水平來控制患糖尿病的人的葡萄糖水平。用于限制低血糖癥狀況的發(fā)生的一種方法包括胰島素泵關(guān)斷算法，其在CGM葡萄糖水平跌至低葡萄糖閾值（諸如50-70mg/dl）以下的情況下完全關(guān)斷基本胰島素，并且隨后在幾個小時之后恢復(fù)基本胰島素。然而，這種開/關(guān)方案不利地要求越過低葡萄糖閾值的不利條件在采取動作之前發(fā)生。另外，該方案沒有考慮到葡萄糖以其越過閾值的速度，其對于具有高葡萄糖改變速率的患者（例如，兒童、活躍個體等）可能是有問題的。

另一方案是向患者警告所預(yù)計的低血糖癥，并且患者然后消耗一定數(shù)量的碳水化合物并且等待預(yù)確定的時段。如果系統(tǒng)仍舊預(yù)計低血糖癥，則患者重復(fù)循環(huán)直到系統(tǒng)不再預(yù)計低血糖癥。然而，該方案做出以下假設(shè)：患者能夠在被警告所預(yù)計的低血糖癥時立即消耗碳水化合物。另外，患者可能通過消耗太多碳水化合物而矯枉過正，從而可能地引起體重增加或者使葡萄糖水平朝向高血糖癥演變。

因而，本公開的一些實施例提供用于基于攻擊性因子而通過將所估計的葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險映射到基礎(chǔ)率（basal rate）的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)治療基礎(chǔ)率的預(yù)計性方法。

與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險是基于血糖水平、血糖水平的改變速率以及與血糖水平和改變速率相關(guān)聯(lián)的不確定性。另外，一些實施例提供響應(yīng)于餐食推注（bolus）、胰島素推注和/或可能影響低血糖癥或高血糖癥的風(fēng)險的其他事件而調(diào)節(jié)針對葡萄糖狀態(tài)的所計算的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本公開的示例性實施例中，提供了基于與具有糖尿病的人員的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險來確定基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)的方法。方法包括通過至少一個計算設(shè)備接收代表至少一個葡萄糖測量結(jié)果的信號。方法包括通過至少一個計算設(shè)備基于該信號而檢測人員的葡萄糖狀態(tài)。所檢測的葡萄糖狀態(tài)包括人員的葡萄糖水平和葡萄糖水平的改變速率。方法還包括通過至少一個計算設(shè)備基于目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)來確定與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前風(fēng)險度量。目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)存儲在由至少一個計算設(shè)備可訪問的存儲器中。當(dāng)前風(fēng)險度量指示人員的低血糖癥狀況和高血糖癥狀況中的至少一個的風(fēng)險。方法還包括通過至少一個計算設(shè)備來標(biāo)識參考葡萄糖狀態(tài)和與參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的參考葡萄糖風(fēng)險度量。方法還包括通過至少一個計算設(shè)備基于與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前風(fēng)險度量和與參考葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的參考風(fēng)險度量來計算對治療遞送設(shè)備的基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。

在本公開的另一示例性實施例中，提供了血糖管理設(shè)備。血糖管理設(shè)備配置為基于與具有糖尿病的人員的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險來確定基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)。設(shè)備包括存儲可執(zhí)行指令的非暫時性計算機可讀介質(zhì)。設(shè)備還包括至少一個處理設(shè)備，其配置為執(zhí)行可執(zhí)行指令以使得當(dāng)由至少一個處理設(shè)備執(zhí)行時該可執(zhí)行指令引起至少一個處理設(shè)備接收代表至少一個葡萄糖測量結(jié)果的信號?？蓤?zhí)行指令還引起至少一個處理設(shè)備基于該信號來檢測人員的葡萄糖狀態(tài)。所檢測的葡萄糖狀態(tài)包括人員的葡萄糖水平和葡萄糖水平的改變速率。可執(zhí)行指令還引起至少一個處理設(shè)備確定與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前風(fēng)險度量。當(dāng)前風(fēng)險度量指示人員的低血糖癥狀況和高血糖癥狀況中的至少一個的風(fēng)險?？蓤?zhí)行指令還引起至少一個處理設(shè)備標(biāo)識參考葡萄糖狀態(tài)和與參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的參考風(fēng)險度量?？蓤?zhí)行指令還引起至少一個處理設(shè)備基于與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前風(fēng)險度量和與參考葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的參考風(fēng)險度量來計算對治療遞送設(shè)備的基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。

附圖說明

本發(fā)明的特征和優(yōu)點將在結(jié)合附圖考慮以下詳細描述時對于本領(lǐng)域技術(shù)人員變得更明顯，在附圖中：

圖1圖示了用于評估與葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的危險的示例性危險函數(shù)；

圖2圖示了根據(jù)本文描述的一個或多個實施例的連續(xù)葡萄糖監(jiān)控（CGM）系統(tǒng)；

圖3圖示了圖2的CGM系統(tǒng)的示例性血糖管理設(shè)備、治療遞送設(shè)備和葡萄糖傳感器，血糖管理設(shè)備包括推注計算器模塊、危險分析邏輯和基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯；

圖4圖示了圖示出用于包括初始葡萄糖狀態(tài)A和目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)O的葡萄糖狀態(tài)集合的示例性累積懲罰值的表面圖；

圖5圖示了繪出示例性CGM跡線和在餐食事件之后經(jīng)調(diào)節(jié)的最大允許葡萄糖的圖；

圖6圖示了提供用于包括葡萄糖狀態(tài)B的葡萄糖狀態(tài)集合的高血糖癥風(fēng)險值的表面圖；

圖7圖示了提供用于包括葡萄糖狀態(tài)B的葡萄糖狀態(tài)集合的低血糖癥風(fēng)險值的表面圖；

圖8圖示了圖6的基于高血糖癥的表面圖，其中葡萄糖狀態(tài)B基于圖5的經(jīng)調(diào)節(jié)的最大允許葡萄糖而向下移位至葡萄糖狀態(tài)B'；

圖9圖示了圖6的基于高血糖癥的表面圖，其基于圖5的經(jīng)調(diào)節(jié)的最大允許葡萄糖而向上移位。

圖10圖示了用于基于與所估計的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險而調(diào)節(jié)基礎(chǔ)率的圖3的血糖管理設(shè)備的示例性詳細操作方法的流程圖；

圖11圖示了作為血糖水平以及血糖水平的零改變速率的函數(shù)的基礎(chǔ)率倍數(shù)的圖；

圖12圖示了用于基于與所估計的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險而調(diào)節(jié)基礎(chǔ)率的圖3的血糖管理設(shè)備的另一示例性操作方法的流程圖；

圖13圖示了繪出作為所預(yù)計的葡萄糖狀態(tài)的函數(shù)的示例性CGM跡線和基礎(chǔ)率倍數(shù)的圖；

圖14圖示了使用舍入（rounding）函數(shù)的遞增基礎(chǔ)率倍數(shù)的圖；

圖15圖示了使用地板（floor）函數(shù)的遞增基礎(chǔ)率倍數(shù)的圖；

圖16圖示了在假設(shè)恒定不確定性的情況下從圖6的風(fēng)險表面卷積的高血糖癥風(fēng)險表面；

圖17圖示了在假設(shè)恒定不確定性的情況下從圖7的風(fēng)險表面卷積的低血糖癥風(fēng)險表面；

圖18圖示了使用最近鄰內(nèi)插方法的二次抽樣風(fēng)險表面的部分；

圖19圖示了使用雙線性內(nèi)插方法的二次抽樣風(fēng)險表面的部分；

圖20圖示了內(nèi)插之后的二次抽樣風(fēng)險表面的若干表示。

具體實施方式

出于促進對本公開的原理的理解的目的，現(xiàn)在將參照在附圖中圖示的實施例，并且將使用具體語言來描述它們。不管怎樣將理解，都不意圖由此限制本公開的范圍。

如本文中所使用，“所測量的葡萄糖值”或“所測量的葡萄糖結(jié)果”是根據(jù)由葡萄糖傳感器所測量的人員的葡萄糖水平；“實際葡萄糖水平”是人員的實際葡萄糖水平；并且“所估計的葡萄糖水平”是人員的所估計的葡萄糖水平，其可以是基于所測量的葡萄糖值和傳感器精度概率。

如本文中所使用的術(shù)語“邏輯”或“控制邏輯”或“模塊”可以包括在一個或多個可編程處理器、專用集成電路（ASIC）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、數(shù)字信號處理器（DSP）、硬布線邏輯或其組合上執(zhí)行的軟件和/或固件。因此，依照實施例，各種邏輯可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄崿F(xiàn)并且將仍屬于依照本文公開的實施例。

圖1圖示了用于計算針對給定葡萄糖水平的靜態(tài)懲罰值的示例性危險函數(shù)10。危險函數(shù)10由以下等式定義：

其中g(shù)是在x軸線上示出的血糖水平（mg/dl），h(g)是在y軸線上示出的對應(yīng)靜態(tài)懲罰值，并且g₁和g₂是用于定義目標(biāo)葡萄糖值的范圍（g₁≤g≤g₂）或者單個目標(biāo)葡萄糖值（g₁=g₂）的葡萄糖水平。在所圖示的實施例中，變量α、β和c定義如下：并且c=1.084。目標(biāo)葡萄糖值范圍（g₁≤g≤g₂）說明性地具有對應(yīng)懲罰值零，如利用等式（1）所示。在目標(biāo)葡萄糖水平g₁=g₂=112.5mg/dl的情況下，危險函數(shù)10生成對應(yīng)于Kovatchev函數(shù)的危險曲線12。在示例性目標(biāo)葡萄糖范圍由g₁=75mg/dl并且g₂=125mg/dl定義的情況下，危險函數(shù)10生成危險曲線14。危險曲線14說明性地提供了當(dāng)目標(biāo)葡萄糖范圍定義為從75mg/dl到125mg/dl時針對給定葡萄糖狀態(tài)的懲罰值。其它適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)葡萄糖水平/范圍和與目標(biāo)葡萄糖水平/范圍對應(yīng)的懲罰值可以利用等式（1）提供。

參照圖2，圖示了用于監(jiān)控具有糖尿病的人員的葡萄糖水平的示例性連續(xù)葡萄糖監(jiān)控（CGM）系統(tǒng)50。特別地，CGM系統(tǒng)50可操作成在預(yù)確定、可調(diào)節(jié)的間隔處（諸如每一分鐘、五分鐘或者以其它適當(dāng)?shù)拈g隔）收集所測量的葡萄糖值。CGM系統(tǒng)50說明性地包括葡萄糖傳感器56，其具有插入在人員的皮膚52之下的針頭或探針58。針頭58的端部定位間質(zhì)液體54中，諸如血液或者另外的體液，使得由葡萄糖傳感器56取得的測量結(jié)果是基于間質(zhì)液體54中的葡萄糖水平。葡萄糖傳感器56定位成鄰近人員的腹部或者在另一適當(dāng)?shù)奈恢锰?。葡萄糖傳感?6也可以包括其它組件，包括但不限于無線發(fā)射器60和天線62。葡萄糖傳感器56可以可替換地使用用于取得測量結(jié)果的其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，諸如例如非侵入式設(shè)備（例如，紅外光傳感器）。在取得測量結(jié)果時，葡萄糖傳感器56經(jīng)由通信鏈接64向計算設(shè)備66（說明性地血糖管理設(shè)備66）傳送所測量的葡萄糖值。

CGM系統(tǒng)50還包括治療遞送設(shè)備84（說明性地胰島素輸注泵84），以用于向人員遞送治療（例如，胰島素）。胰島素泵84經(jīng)由通信鏈接86與管理設(shè)備66通信，并且管理設(shè)備66能夠?qū)⑼扑秃突A(chǔ)率信息傳達給胰島素泵84。胰島素泵84包括導(dǎo)管85，其具有插入穿過人員的皮膚52以用于注射胰島素的針頭。胰島素泵84說明性地定位成鄰近人員的腹部或者在另一適當(dāng)位置處。類似于葡萄糖傳感器56，輸注泵84還包括用于與管理設(shè)備66通信的無線發(fā)射器和天線。胰島素泵84可操作成遞送基本胰島素（例如，連續(xù)地或者重復(fù)地以基礎(chǔ)率釋放的小劑量胰島素）和推送胰島素（例如，大劑量胰島素，諸如例如在餐食事件附近）。推送胰島素可以響應(yīng)于由用戶觸發(fā)的用戶輸入而遞送，或者響應(yīng)于來自管理設(shè)備66的命令而推送。類似地，基本胰島素的基礎(chǔ)率基于用戶輸入而設(shè)定或者響應(yīng)于來自管理設(shè)備66的命令而設(shè)定。輸注泵84可以包括用于顯示泵數(shù)據(jù)的顯示器和提供用戶控制的用戶接口。在可替換實施例中，胰島素泵84和葡萄糖傳感器56可以提供為由患者佩戴的單個設(shè)備，并且由處理器72提供的邏輯的至少部分可以駐留在該單個設(shè)備上。推送胰島素還可以由其它措施注射，諸如通過用戶經(jīng)由針頭手動注射。

通信鏈接64、86說明性地為無線的，諸如射頻（“RF”）或其它適當(dāng)?shù)臒o線頻率，其中數(shù)據(jù)和控制經(jīng)由電磁波在傳感器56、治療遞送設(shè)備84和管理設(shè)備66之間傳送。藍牙RTM是使用大概2.4千兆赫茲（GHz）的頻率的一種示例性類型的無線RF通信系統(tǒng)。另一種示例性類型的無線通信方案使用紅外光，諸如由紅外數(shù)據(jù)聯(lián)盟RTM（IrDA.RTM.）支持的系統(tǒng)?？梢蕴峁┢渌m當(dāng)類型的無線通信。此外，每一個通信鏈接64、86可以促進多個設(shè)備之間的通信，諸如在葡萄糖傳感器56、計算設(shè)備66、胰島素泵84和其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備或系統(tǒng)之間通信。有線鏈接可以可替換地提供在系統(tǒng)50的設(shè)備之間，諸如例如有線以太網(wǎng)鏈接?？梢允褂闷渌m當(dāng)?shù)墓不驅(qū)Ｓ杏芯€或無線鏈接。

圖3圖示了圖2的CGM系統(tǒng)50的示例性管理設(shè)備66。管理設(shè)備66包括至少一個處理設(shè)備72，其執(zhí)行存儲在管理設(shè)備66的存儲器76中的軟件和/或固件代碼。軟件/固件代碼包含指令，其在由管理設(shè)備66的處理器72執(zhí)行時使管理設(shè)備66實施本文描述的功能。管理設(shè)備66可以可替換地包括一個或多個專用集成電路（ASIC）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、數(shù)字信號處理器（DSP）、硬布線邏輯或其組合。盡管管理設(shè)備66說明性地為葡萄糖監(jiān)控器66，但是可以提供其它適當(dāng)?shù)墓芾碓O(shè)備66，諸如例如桌上型計算機、膝上型計算機、計算機服務(wù)器、個人數(shù)字助理（“PDA”）、智能電話、蜂窩設(shè)備、平板計算機、輸注泵、包括葡萄糖測量引擎和PDA或蜂窩電話的集成設(shè)備等。盡管管理設(shè)備66被圖示為單個管理設(shè)備66，但是多個計算設(shè)備可以一起用于實施本文描述的管理設(shè)備66的功能。

存儲器76是由處理器72可訪問的任何適當(dāng)?shù)挠嬎銠C可讀介質(zhì)。存儲器76可以是單個存儲設(shè)備或者多個存儲設(shè)備，可以位于管理設(shè)備66內(nèi)部或外部，并且可以包括易失性和非易失性介質(zhì)二者。另外，存儲器76可以包括可移除和不可移除介質(zhì)中的一個或二者。示例性存儲器76包括隨機存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）、電可擦除可編程ROM（EEPROM）、閃存、CD-ROM、數(shù)字通用盤（DVD）或其它光盤存儲、磁盤存儲設(shè)備或配置為存儲數(shù)據(jù)并且由管理設(shè)備66可訪問的任何其它適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)。

管理設(shè)備66還包括可操作地耦合到處理器72的通信設(shè)備74。通信設(shè)備74包括可操作成在設(shè)備66和葡萄糖傳感器56和胰島素泵84之間的通信鏈接64、86之上傳送和接收數(shù)據(jù)和控制的任何適當(dāng)?shù)臒o線和/或有線通信模塊。在一個實施例中，通信設(shè)備74包括用于在通信鏈接64、86之上無線地接收和/或傳送數(shù)據(jù)的天線70（圖2）。管理設(shè)備66在存儲器76中存儲所測量的葡萄糖結(jié)果以及經(jīng)由通信設(shè)備74從葡萄糖傳感器56和/或胰島素泵86接收的其它數(shù)據(jù)。

管理設(shè)備66包括用于接收用戶輸入的一個或多個用戶輸入設(shè)備75。輸入設(shè)備75可以包括按鈕、開關(guān)、鼠標(biāo)指針、鍵盤、觸摸屏或者任何其它適當(dāng)?shù)妮斎朐O(shè)備。顯示器68可操作地耦合到處理器72。顯示器68可以包括配置為將由處理器72提供的信息顯示給用戶的任何適當(dāng)?shù)娘@示器或監(jiān)控器技術(shù)（例如，液晶顯示器等）。處理器72配置為向顯示器68傳送涉及人員的所檢測的葡萄糖狀態(tài)、與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險的信息，以及基礎(chǔ)率和推注信息。葡萄糖狀態(tài)可以包括所估計的葡萄糖水平和所估計的葡萄糖水平的改變速率，以及所估計的葡萄糖水平的質(zhì)量或不確定性的估計。此外，所顯示的信息可以包括關(guān)于人員的所估計或預(yù)計的葡萄糖水平是低血糖癥還是高血糖癥的警報、警告等。例如，如果人員的葡萄糖水平跌至（或者預(yù)計將跌至）預(yù)確定的低血糖癥閾值（諸如每分升血液50-70毫克葡萄糖（mg/dl））以下則可以發(fā)出警告。管理設(shè)備66還可以配置為以觸覺方式向人員傳達信息或警告，諸如例如通過振動。

在一個實施例中，管理設(shè)備66與遠程計算設(shè)備通信，諸如在照料者的設(shè)施處或者由照料者可訪問的位置處，并且數(shù)據(jù)（例如，葡萄糖數(shù)據(jù)或其它生理信息）在它們之間傳遞。在該實施例中，管理設(shè)備66和遠程設(shè)備配置為通過數(shù)據(jù)連接傳遞生理學(xué)信息，諸如例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)、蜂窩通信或者存儲器設(shè)備的物理傳遞，諸如磁盤、USB密鑰、致密盤或其它便攜式存儲器設(shè)備的物理傳遞。

處理器72包括危險分析邏輯80，其基于累積懲罰值而計算從多個初始葡萄糖狀態(tài)到目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)的目標(biāo)返回路徑。目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)說明性地是沒有相關(guān)聯(lián)的危險或風(fēng)險的最佳或理想葡萄糖狀態(tài)，諸如112.5mg/dl的葡萄糖水平以及零的葡萄糖改變速率，盡管可以標(biāo)識任何適當(dāng)?shù)哪繕?biāo)葡萄糖狀態(tài)。每一個目標(biāo)返回路徑包括要在從初始葡萄糖狀態(tài)向目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)的轉(zhuǎn)變期間遭遇的多個中間葡萄糖狀態(tài)?？梢曰诘仁剑?）計算的與目標(biāo)返回路徑相關(guān)聯(lián)的累積懲罰值存儲在可以用作查找表的存儲器76中。例如，用于初始葡萄糖狀態(tài)的累積懲罰值是初始葡萄糖狀態(tài)的靜態(tài)懲罰值以及沿著與初始葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)返回路徑的中間葡萄糖狀態(tài)的靜態(tài)懲罰值的總和。在所圖示的實施例中，用于每一個葡萄糖狀態(tài)的靜態(tài)懲罰值由本文關(guān)于圖1所描述的危險函數(shù)10提供。在一個實施例中，計算每一個返回路徑使得與初始葡萄糖狀態(tài)和沿著返回路徑的中間葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的總體所估計的危險（例如，累積懲罰值）最小化。

基于用于每一個初始葡萄糖狀態(tài)的目標(biāo)返回路徑，危險控制邏輯80計算與每一個初始葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的多個風(fēng)險度量。針對每一個初始葡萄糖狀態(tài)所計算的風(fēng)險度量包括累積懲罰值、用于使人員的血糖沿著所計算的目標(biāo)返回路徑而從初始或當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)轉(zhuǎn)變到目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)的所估計的總體返回時間、沿著目標(biāo)返回路徑的葡萄糖狀態(tài)所遭遇的最大懲罰值、以及與目標(biāo)返回路徑相關(guān)聯(lián)的所估計的平均懲罰速率。用于初始葡萄糖狀態(tài)的平均懲罰速率是累積懲罰值除以所估計的總體返回時間。風(fēng)險度量的值被映射到每一個葡萄糖狀態(tài)并且作為數(shù)據(jù)度量而存儲在存儲器76中。

圖4的表面輪廓圖圖示了由危險分析邏輯80計算的累積懲罰風(fēng)險度量。表面或輪廓圖示了與每一個葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的累積懲罰的值。附加表面輪廓圖可以提供其它風(fēng)險度量，包括最大懲罰值、所估計的總體返回時間值和所估計的平均懲罰速率值。在圖4中，累積懲罰表面200圖示了由邏輯80針對葡萄糖狀態(tài)的范圍所計算的累積懲罰值。y軸線表示范圍從0gm/dl到600gm/dl的血糖水平，并且x軸線表示范圍從-5gm/dl/min到5gm/dl/min的葡萄糖改變速率。示例性初始葡萄糖狀態(tài)在點A處以225gm/dl的葡萄糖水平和-1.0gm/dl/min的葡萄糖改變速率而圖示。目標(biāo)返回路徑202從點A處的初始葡萄糖狀態(tài)圖示到點O處的目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)。計算以最小化初始葡萄糖狀態(tài)的累積懲罰值的目標(biāo)返回路徑202圖示了從初始葡萄糖狀態(tài)A到目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)O的所計算的轉(zhuǎn)變的中間葡萄糖狀態(tài)。

邏輯80還基于累積懲罰值計算風(fēng)險表面或輪廓。每一個風(fēng)險表面包括與每一個葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值。風(fēng)險基于累積懲罰值和葡萄糖狀態(tài)的確定性概率來計算。

圖3的邏輯80還可操作成計算有符號的風(fēng)險/危險度量。在一個實施例中，為了計算有符號的度量，邏輯80基于以下等式而將與低血糖癥葡萄糖狀態(tài)（即，具有比目標(biāo)葡萄糖水平低的葡萄糖水平的葡萄糖狀態(tài)）相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)懲罰值設(shè)定為負(fù)：

其中g(shù)是葡萄糖水平并且H_s(g)是與葡萄糖水平g相關(guān)聯(lián)的有符號的靜態(tài)懲罰值。與高血糖癥葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)懲罰值保持為正。邏輯80通過分析有符號的累積懲罰的絕對值而計算本文描述的目標(biāo)返回路徑。基于有符號的懲罰值，邏輯80可操作為生成用于高血糖癥和低血糖癥的分離風(fēng)險表面。例如，圖6圖示了與用于葡萄糖狀態(tài)B的高血糖癥相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險表面，并且圖7圖示了與用于葡萄糖狀態(tài)B的低血糖癥相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險表面。

在一些實施例中，不準(zhǔn)確的葡萄糖測量結(jié)果可能源自與葡萄糖傳感器56相關(guān)聯(lián)的故障和/或噪聲。因此，危險分析邏輯80分析利用葡萄糖傳感器56提供的所檢測的葡萄糖狀態(tài)的精度概率。邏輯80可以使用任何適當(dāng)?shù)母怕史治龉ぞ邅泶_定所測量的葡萄糖結(jié)果的精度概率，諸如隱藏Markov模型?；谒_定的精度概率，危險分析邏輯80可以使用遞歸濾波器82（圖3）估計人員的葡萄糖水平和葡萄糖改變速率。特別地，遞歸濾波器82，諸如Kalman濾波器，例如以所確定的葡萄糖傳感器精度概率而對所檢測的葡萄糖狀態(tài)（包括葡萄糖水平和改變速率）加權(quán)?；谄咸烟莻鞲衅骶雀怕?，遞歸濾波器82計算所估計的葡萄糖狀態(tài)的不確定性量度。不確定性量度指示所估計的葡萄糖狀態(tài)的質(zhì)量。對于所檢測的葡萄糖狀態(tài)的序列，用于每一個狀態(tài)的不確定性可能變化。

風(fēng)險表面可以分成基于高血糖癥的表面和基于低血糖癥的表面以允許分離的風(fēng)險計算。參照圖6和7，風(fēng)險表面250圖示了關(guān)于高血糖癥的風(fēng)險值，并且風(fēng)險表面252圖示了關(guān)于低血糖癥的風(fēng)險值。在檢測到具有對應(yīng)于圖7和8的點B的葡萄糖水平和葡萄糖改變速率的葡萄糖狀態(tài)時，邏輯80可操作為計算所檢測的葡萄糖狀態(tài)B周圍的概率分布。圖6和7圖示了兩個可替換的分布254和256。較小的分布254指示與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的較少不確定性，而較大的分布256指示更多不確定性。分布254和256說明性地為高斯（正態(tài)）分布，盡管可以提供其它適當(dāng)?shù)谋硎静淮_定性的方法，諸如例如顆粒濾波器或者高斯的混合物。

基于所檢測的葡萄糖狀態(tài)的不確定性，危險分析邏輯80計算用于該所檢測的葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值。風(fēng)險值是基于所檢測的葡萄糖狀態(tài)的累積懲罰值和精度概率的量度。對于所檢測的葡萄糖狀態(tài)的給定累積懲罰，由邏輯80計算的風(fēng)險值隨著所檢測的葡萄糖狀態(tài)的不確定性的增加而增加。所計算的風(fēng)險值可以顯示在管理設(shè)備66的顯示器68上。另外，所計算的風(fēng)險值可以用于調(diào)節(jié)提供給具有糖尿病的人員的治療，諸如調(diào)節(jié)例如胰島素基礎(chǔ)率，如本文所述。

對于計算目標(biāo)返回路徑和計算風(fēng)險度量的另外描述，參見2012年10月4日提交的編號為13/645,198的題為“System and Method for Assessing Risk Associated with a Glucose State”的美國專利申請，其整個公開內(nèi)容通過引用并入本文。對于概率分析工具、遞歸濾波器、不確定性計算以及計算設(shè)備66的其它概率和風(fēng)險分析功能的進一步描述，參見2010年1月26日提交的編號為12/693,701的題為“Methods and Systems for Processing Glucose Date Measured from a Person Having Diabetes”的美國專利申請以及2010年6月18日提交的編號為12/818,795的題為“Insulin Optimization Systems and Testing Methods with Adjusted Exit Criterion Accounting for System Noise Associated with Biomarkers”的美國專利申請，其整個公開內(nèi)容通過引入并入本文。

圖3的處理器72還包括推注計算器模塊88，其計算可以經(jīng)由顯示器68向用戶顯示的用戶的推注推薦和最大允許葡萄糖水平。管理設(shè)備66在存儲器76中維護在當(dāng)前時間之前的時間之上累積的用戶的歷史數(shù)據(jù)的記錄。歷史數(shù)據(jù)包括血糖歷史、處方數(shù)據(jù)、先前推注推薦、先前給予的推注、先前基礎(chǔ)率、用戶對胰島素和碳水化合物的敏感度的葡萄糖敏感度因子、對先前推注和餐食事件的血糖響應(yīng)、其它用戶健康和醫(yī)療數(shù)據(jù)、以及每一個事件和數(shù)據(jù)記錄的時間戳。歷史數(shù)據(jù)包括患者記錄的信息，諸如餐食事件、所消耗的碳水化合物的數(shù)量、推送遞送的確認(rèn)、藥物治療、鍛煉事件、壓力時段、生理學(xué)事件、手動胰島素注射以及其它健康事件，其經(jīng)由用戶輸入75錄入。推注計算器模塊88使用歷史數(shù)據(jù)以更加準(zhǔn)確且高效地確定所推薦的胰島素推注和/或碳水化合物數(shù)量。

推注計算器模塊88基于當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)和用戶輸入來確定特別地針對用戶的所推薦的推注，諸如胰島素校正推注或餐食推注。所建議的餐食推注（例如，碳水化合物數(shù)量）可以響應(yīng)于所檢測或預(yù)計的低血糖癥狀況。所建議的校正胰島素推注可以響應(yīng)于所檢測的葡萄糖超出最大可允許葡萄糖水平。所消耗的實際碳水化合物數(shù)量和所給予的實際胰島素數(shù)量可以由用戶作為經(jīng)由用戶輸入75所錄入并且在具有其它歷史數(shù)據(jù)的存儲器76中記錄的信息而確認(rèn)。所推薦的推注可以顯示在顯示器68上。

參照圖5，圖示了示例性CGM跡線100，其中x軸線表示以分鐘計的時間并且y軸線表示以mg/dl計的葡萄糖。CGM跡線100包括在某一時段之上測量的所檢測的葡萄糖水平的序列。在所圖示的實施例中，CGM跡線100表示經(jīng)濾波的葡萄糖水平，即基于以傳感器精度概率加權(quán)的所測量的葡萄糖水平估計的葡萄糖水平。最近估計的葡萄糖水平110具有利用箭頭112指示的相關(guān)聯(lián)的負(fù)改變速率。推注計算器模塊88確定利用上葡萄糖界限104和下葡萄糖界限106指示的目標(biāo)葡萄糖水平102和目標(biāo)葡萄糖水平范圍。出于說明性目的，目標(biāo)葡萄糖水平102是110mg/dl，上葡萄糖界限104是140mg/dl，并且下葡萄糖界限106是80mg/dl，盡管可以提供其它適當(dāng)?shù)闹怠ＤK88可以至少部分地基于本文描述的用戶的歷史數(shù)據(jù)來確定目標(biāo)葡萄糖水平102和界限104、106。管理設(shè)備66使用CGM跡線100的趨勢葡萄糖數(shù)據(jù)來推薦校正動作以朝向目標(biāo)葡萄糖水平102移動血糖。圖5的目標(biāo)葡萄糖水平102對應(yīng)于時間t₁之前和時間t₂之后的最大允許葡萄糖，即其當(dāng)尚未存在任何近期餐食或校正推注時。在時間t₁和t₂之間，基于餐食事件114或其它適當(dāng)事件而調(diào)節(jié)最大允許葡萄糖。

在時間t₁處，當(dāng)用戶消耗餐食并且將指示該餐食所消耗的碳水化合物的數(shù)量的碳水化合物數(shù)據(jù)錄入到管理設(shè)備66中時，發(fā)生餐食事件114。在一些實例中，在大約餐食事件114的時間處給予胰島素推注以抵消源自餐食的葡萄糖水平中的所預(yù)期增加。推注計算器模塊88基于所消耗的碳水化合物、胰島素校正推注（如果給予的話）以及涉及餐食和胰島素注射之后的葡萄糖擺動的用戶歷史數(shù)據(jù)來確定所投射的葡萄糖水平提升和葡萄糖提升的持續(xù)時間?；谒渡涞钠咸烟翘嵘?，模塊88確定允許的提升值124、抵消時間值126和動作時間值122。允許的提升值124可以是基于其它事件，諸如例如胰高血糖素注射、鍛煉、睡眠、駕駛或日間時。

允許的提升值124是作為碳水化合物攝取和胰島素推注的結(jié)果而可以允許用戶的葡萄糖水平關(guān)于目標(biāo)葡萄糖水平102而增大的數(shù)量。在一些實施例中，允許的提升值124是源自胰島素推注的校正增量（delta）葡萄糖值130和源自餐食事件114的餐食提升值132的組合。校正增量葡萄糖值130是在胰島素推注的時間處當(dāng)前葡萄糖水平和目標(biāo)葡萄糖水平102之間的差異以允許用于葡萄糖水平在胰島素之后降低的時間。如所圖示，允許的提升值124在餐食和胰島素給予之后的第一預(yù)確定數(shù)量的時間內(nèi)恒定（參見線118），即抵消時間126，并且然后在抵消時間126之后線性地降低（參見傾斜120）。餐食和胰島素劑量在患者的bG水平上具有影響的總體時間是作用時間122。圖5圖示了計及胰島素劑量和餐食事件的影響的允許的提升值124的梯形形狀圖116。

最大允許葡萄糖基于允許的提升值124而增大并且遵循圖5的圖116。因此，推注計算器模塊88在餐食事件之后在動作時間122的持續(xù)時間內(nèi)根據(jù)圖116擴展可允許葡萄糖水平的范圍。因此，允許的提升值124說明性地具有初始高度50mg/dl，但是可以基于餐食大小、胰島素和用戶對來自歷史數(shù)據(jù)的推注的典型反應(yīng)而具有其它適當(dāng)?shù)母叨?。在一些實施例中，對于大于閾值?shù)量的碳水化合物的餐食事件，餐食提升值132是固定的。作為一個示例，抵消時間126是大約2小時，并且動作時間122是大約三到五小時，這取決于用戶、餐食大小和胰島素推注。

對于推注計算器模塊88的另外描述，參見2012年8月24日提交的編號為13/593,557的題為“Handheld Diabetes Management Device with Bolus Calculator”的美國專利申請以及2012年8月24日提交的編號為13/593,575的題為“Insulin Pump and Methods for Operating the Insulin Pump”的美國專利申請，其整個公開內(nèi)容通過引用并入本文。

如上文所述，危險分析邏輯80可以基于利用等式（2）提供的有符號的懲罰值來生成用于高血糖值風(fēng)險和低血糖癥風(fēng)險的分離風(fēng)險表面。使用高血糖癥風(fēng)險表面（例如，圖6的表面250），危險分析邏輯80可操作為在餐食推注和/或胰島素推注之后臨時地調(diào)節(jié)與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的高血糖癥風(fēng)險度量以便對應(yīng)于圖5的允許提升值124和動作時間122。邏輯80通過在動作時間122的持續(xù)時間內(nèi)將當(dāng)前葡萄糖水平減少允許提升值124的數(shù)量而確定理論葡萄糖水平。用于使葡萄糖水平移位的允許提升值124包括校正餐食提升值或者校正增量葡萄糖值，或者（如果發(fā)生兩個校正事件的話）兩個值。邏輯80然后確定與理論葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險度量，并且將該風(fēng)險度量應(yīng)用于當(dāng)前葡萄糖水平。

例如，圖8圖示了以葡萄糖數(shù)量270向下移位到理論葡萄糖狀態(tài)B'的圖6的所估計的葡萄糖狀態(tài)B，其對應(yīng)于圖5的允許提升值124。因而，在圖5中提供的最大允許葡萄糖中的臨時抬升減少了在餐食之后與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的高血糖癥風(fēng)險度量，并且邏輯80不將餐食之后的葡萄糖中的臨時抬升考慮為附加高血糖癥風(fēng)險，如果風(fēng)險在有限持續(xù)時間內(nèi)處于可允許界限內(nèi)的話。

可替換地，邏輯80可以以對應(yīng)于允許提升值124的移位量270而使高血糖癥風(fēng)險表面250移位，如利用圖9的高血糖癥風(fēng)險表面250'所圖示。作為結(jié)果，在餐食之后與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險度量不會極大地增加，不顧源自餐食而增加的葡萄糖水平。盡管圖8和9圖示了基于累積懲罰值（以及不確定性）的高血糖癥風(fēng)險，但是可以類似地調(diào)節(jié)其它風(fēng)險度量，諸如最大懲罰值、返回到目標(biāo)葡萄糖狀態(tài)的估計時間、以及本文描述的平均懲罰速率。

邏輯80還可以基于潛在地影響風(fēng)險的其它事件而調(diào)節(jié)與所估計的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的所計算的風(fēng)險，諸如例如胰高血糖素注射、鍛煉、睡眠、駕駛或日時。

在一些實施例中，與葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的低血糖癥風(fēng)險度量也可以作為餐食事件和胰島素推注的結(jié)果而移位。例如，在圖7中圖示的低血糖癥風(fēng)險表面252可以向上移位，如果校正胰島素推注數(shù)量超出所推薦的劑量的話。在該情況下，過量胰島素增大了低血糖癥的風(fēng)險。過量胰島素還可能源自手動推注。使用胰島素敏感度因子將實際校正推注和所推薦的校正推注之間的差異轉(zhuǎn)換成葡萄糖值。該葡萄糖值然后變成應(yīng)用于針對低風(fēng)險的葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險調(diào)節(jié)。抵消時間和動作時間保持相同。葡萄糖狀態(tài)還可能由于近期胰高血糖素注射而移位。再次參照圖3，管理設(shè)備66還包括基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90，其可操作為基于當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)和與當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險而計算和調(diào)節(jié)基礎(chǔ)率。管理設(shè)備66經(jīng)由通信鏈接86將向控制信號中的基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)傳送給胰島素泵84，并且胰島素泵84基于該調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)當(dāng)前胰島素基礎(chǔ)率?？商鎿Q地，經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率可以顯示給用戶，并且用戶手動調(diào)節(jié)胰島素泵84的基礎(chǔ)率。在所圖示的實施例中，調(diào)節(jié)是基于低血糖癥的風(fēng)險而對初始、未經(jīng)調(diào)解的基礎(chǔ)率的百分比減小?；A(chǔ)率調(diào)節(jié)還可以基于高血糖癥狀況的風(fēng)險而做出。

參照圖10，圖示了由管理設(shè)備66執(zhí)行以用于基于葡萄糖狀態(tài)的所計算的風(fēng)險而確定和實現(xiàn)對基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)的示例性方法的流程圖100。貫穿圖10的描述而參照圖3。在所圖示的實施例中，圖10的方法針對每一個葡萄糖測量結(jié)果而重復(fù)以在低血糖癥風(fēng)險的時段期間提供連續(xù)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率。圖10的操作說明性地通過至少危險分析邏輯80、推注計算器模塊88和處理器72的基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90而實施。

在框151處，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90標(biāo)識通過胰島素泵84作為初始或參考基礎(chǔ)率而給予患者的胰島素的當(dāng)前基礎(chǔ)率。例如，胰島素泵84處的當(dāng)前基礎(chǔ)率可以由管理設(shè)備66經(jīng)由通信鏈接86而監(jiān)控或者由用戶輸入。當(dāng)前、未經(jīng)調(diào)解的基礎(chǔ)率作為參考基板速率而存儲在存儲器76中。

參照框152和154，管理設(shè)備66從葡萄糖傳感器56接收葡萄糖測量結(jié)果并且基于葡萄糖測量結(jié)果確定人員的當(dāng)前血糖狀態(tài)，如本文所述。所估計的葡萄糖狀態(tài)包括葡萄糖水平、葡萄糖水平的改變速率以及精度概率或不確定性的量度。在所圖示的實施例中，危險分析邏輯80基于不確定性量度來計算所估計（經(jīng)濾波）的葡萄糖水平和改變速率，如本文所述。在框156和158處，危險分析邏輯80計算與所估計的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的高血糖癥風(fēng)險和低血糖癥風(fēng)險。特別地，邏輯80基于圖6和7的有符號的風(fēng)險表面來計算分離的高血糖癥和低血糖癥風(fēng)險值。在所圖示的實施例中，低血糖癥風(fēng)險是負(fù)值并且高血糖癥風(fēng)險是正值。如果近期將餐食推注和/或胰島素推注（或者影響風(fēng)險的另一事件）遞送給患者，則邏輯80可選地基于本文描述的允許提升值124（圖5）來在框160處調(diào)節(jié)所估計的葡萄糖狀態(tài)的高血糖癥風(fēng)險。在一些實施例中，經(jīng)調(diào)節(jié)的高血糖癥風(fēng)險導(dǎo)致通過相比于尚未給予的胰島素推注而言將基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)得更早和更具攻擊性而在已經(jīng)向患者給予胰島素推注時使邏輯90變得更具響應(yīng)性。因此，經(jīng)調(diào)節(jié)的高血糖癥風(fēng)險增大了基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)的攻擊性。

在框162處，危險分析邏輯80通過對高血糖癥風(fēng)險和低血糖癥風(fēng)險求和而計算總體當(dāng)前風(fēng)險。如果所得總和是負(fù)值，則當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)具有相關(guān)聯(lián)的低血糖癥風(fēng)險?；诳傮w當(dāng)前風(fēng)險，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90在框164處計算對當(dāng)前基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。框164對應(yīng)于圖10的框170-176。在一些實施例中，如果所得總和為正，則當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)具有相關(guān)聯(lián)的高血糖癥風(fēng)險并且基礎(chǔ)率不減小。

在框170處，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90選擇對應(yīng)于胰島素泵84的基本關(guān)斷的第一參考葡萄糖狀態(tài)。在所圖示的實施例中，第一參考葡萄糖狀態(tài)選擇成具有在最小低血糖癥狀況處或附近的低葡萄糖水平，諸如50mg/dl或70mg/dl或另一適當(dāng)?shù)钠咸烟撬?。第一參考葡萄糖狀態(tài)的葡萄糖改變速率說明性地為零，盡管可以選擇另一適當(dāng)?shù)钠咸烟歉淖兯俾?。相?yīng)地，第一參考葡萄糖狀態(tài)被標(biāo)識為胰島素泵84在其處關(guān)斷以停止基本胰島素的葡萄糖狀態(tài)。

在框172處，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90選擇對應(yīng)于沒有或者具有最小相關(guān)聯(lián)的低血糖癥風(fēng)險的葡萄糖水平和改變速率的第二參考葡萄糖狀態(tài)，并且由此不要求對胰島素泵84的當(dāng)前基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。在所圖示的實施例中，第二參考葡萄糖狀態(tài)選擇為具有112.5mg/dl的目標(biāo)葡萄糖水平和零葡萄糖改變速率。其它適當(dāng)?shù)钠咸烟菭顟B(tài)可以選擇為第二參考葡萄糖狀態(tài)。例如，第二參考葡萄糖狀態(tài)可以具有不同的葡萄糖水平，其具有零或非零的相關(guān)聯(lián)風(fēng)險。

在框174處，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90確定與第一和第二參考葡萄糖狀態(tài)中的每一個相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值。風(fēng)險可以基于存儲在存儲器76中并且在本文描述的風(fēng)險表面來確定。在所圖示的實施例中，在框174處確定的風(fēng)險每個都包括用于對應(yīng)參考葡萄糖狀態(tài)的低血糖癥風(fēng)險和高血糖癥風(fēng)險的總和。與第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值由于低血糖癥葡萄糖水平而為負(fù)值。例如，對于具有50或70mg/dl葡萄糖水平和零改變速率的第一參考葡萄糖狀態(tài)風(fēng)險值可以在-50和-60之間。如上文所述，與第二參考狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值是零或者某一最小值。其它適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險值可以取決于所選擇的參考葡萄糖狀態(tài)以及用戶的相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險表面和尺度來提供。

在所圖示的實施例中，第一和第二參考葡萄糖狀態(tài)各自具有零葡萄糖改變速率。因而，針對每一個參考狀態(tài)所確定的風(fēng)險值對應(yīng)于零改變速率（恒定水平）處的對應(yīng)葡萄糖水平的風(fēng)險?？梢赃x擇具有不同葡萄糖水平和非零葡萄糖改變速率的其它適當(dāng)?shù)膮⒖紶顟B(tài)。

在框176處，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90基于來自框162的總體當(dāng)前風(fēng)險和來自框174的參考葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險來計算對在框168處所標(biāo)識的參考基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。特別地，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90根據(jù)以下等式計算參考基礎(chǔ)率的百分比或部分減?。?/p>

其中BM(R)是參考基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)因子（基本倍數(shù)），R是在框160中計算的當(dāng)前總體風(fēng)險，R_0%是與第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值，并且R_100%是與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險。在當(dāng)前葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值R大于或等于與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值R_100%時，調(diào)節(jié)因子是1，從而導(dǎo)致沒有對當(dāng)前基礎(chǔ)率的改變。在所圖示的實施例中，R_100%是零，從而導(dǎo)致沒有針對具有正風(fēng)險的葡萄糖狀態(tài)所做出的基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)。當(dāng)風(fēng)險值R小于或等于與第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值R_0%時，其指示比最小葡萄糖閾值的風(fēng)險大的風(fēng)險，調(diào)節(jié)因子為0，從而導(dǎo)致泵84的完全基本關(guān)斷以停止胰島素遞送。當(dāng)風(fēng)險值R在與第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_0%和與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_100%之間時，調(diào)節(jié)因子根據(jù)等式（3）確定。

在框166處，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90確定調(diào)節(jié)因子是否導(dǎo)致對參考基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)因子是否小于1。如果在框166處沒有調(diào)節(jié)，則方法返回到框151以再次確定當(dāng)前基礎(chǔ)率。如果在框166處存在調(diào)節(jié)，則基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90在框168處基于參考基礎(chǔ)率和調(diào)節(jié)因子來計算經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率，并且管理設(shè)備66向胰島素泵84傳送控制信號以使得泵84以經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率遞送胰島素?？商鎿Q地，管理設(shè)備66可以將經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率顯示給用戶以促使用戶進行胰島素泵84的手動調(diào)節(jié)。在框168之后，方法返回到框152并且重復(fù)地執(zhí)行直到經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率返回到未經(jīng)調(diào)節(jié)的參考基礎(chǔ)率。在一些實施例中，經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率的實現(xiàn)可以由用戶經(jīng)由胰島素泵84的手動控制而推翻。

圖11針對其中葡萄糖水平的改變速率為零mg/dl/min的情況圖示了基于所檢測的葡萄糖水平的示例性基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)因子（倍數(shù)）的圖。在圖11中，第一參考葡萄糖狀態(tài)被標(biāo)識為具有零改變速率的葡萄糖水平70mg/dl，并且第二參考葡萄糖狀態(tài)被標(biāo)識為具有零改變速率的葡萄糖水平112.5mg/dl?；谂c第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_0%和與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_100%，根據(jù)等式（3）確定基礎(chǔ)率倍數(shù)。因此，對于具有任何葡萄糖水平和任何葡萄糖改變速率的任何葡萄糖狀態(tài)，與該葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險可以根據(jù)等式（3）而映射到基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)。

作為一個示例，-30的當(dāng)前風(fēng)險R、-50的第一參考風(fēng)險R_0%和零的第二參考風(fēng)險R_100%根據(jù)等式（3）而導(dǎo)致2/5或40%的調(diào)節(jié)因子。因而，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90使參考基礎(chǔ)率乘以調(diào)節(jié)因子0.4并且將經(jīng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)率傳達給胰島素泵84。

參照圖12，圖示了由圖3的管理設(shè)備66執(zhí)行的另一示例性方法的流程圖300以用于基于與具有糖尿病的人員的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險來計算對基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。貫穿圖12的描述而參照圖3和10。在框302處，管理設(shè)備66接收代表至少一個葡萄糖測量結(jié)果的信號。在框304處，管理設(shè)備66基于信號檢測人員的葡萄糖狀態(tài)。所檢測的葡萄糖狀態(tài)包括人員的葡萄糖水平以及葡萄糖水平的改變速率，如本文所述。在框306處，管理設(shè)備66確定與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前風(fēng)險度量。當(dāng)前風(fēng)險度量指示人員的低血糖癥狀況和高血糖癥狀況中的至少一個的風(fēng)險。在一些實施例中，風(fēng)險度量是基于葡萄糖水平、改變速率和相關(guān)聯(lián)的不確定性所計算的風(fēng)險值，如本文所述。

在框306處，管理設(shè)備66標(biāo)識參考葡萄糖狀態(tài)以及與參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的參考風(fēng)險度量（例如，風(fēng)險R_0%）。在框308處，管理設(shè)備66基于與所檢測的葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前風(fēng)險度量和與參考葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的參考風(fēng)險度量來計算對治療遞送設(shè)備（例如，胰島素泵84）的基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。在所圖示的實施例中，管理設(shè)備66還標(biāo)識第二參考葡萄糖狀態(tài)和與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的第二參考風(fēng)險度量（例如，風(fēng)險R_100%），并且進一步基于第二參考風(fēng)險度量來計算對基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。響應(yīng)于由當(dāng)前風(fēng)險度量R指示的低血糖癥風(fēng)險小于由參考風(fēng)險度量R_0%指示的低血糖癥風(fēng)險并且大于由第二參考風(fēng)險度量R_100%指示的低血糖癥風(fēng)險，管理設(shè)備66生成控制信號以指令治療遞送設(shè)備基于所計算的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)基礎(chǔ)率。響應(yīng)于由當(dāng)前風(fēng)險度量指示的低血糖癥風(fēng)險小于由第二參考風(fēng)險度量R_100%指示的低血糖癥風(fēng)險，管理設(shè)備66生成控制信號，其指令治療遞送設(shè)備以基礎(chǔ)率向患者遞送治療。

在一些實施例中，管理設(shè)備66在諸如顯示器68之類的圖形用戶界面上向用戶顯示代表對基礎(chǔ)率的所計算的調(diào)節(jié)的圖形數(shù)據(jù)。

在一些實施例中，在當(dāng)前風(fēng)險跌至第一和第二參考葡萄糖值的風(fēng)險之間時，胰島素泵84的部分關(guān)斷服務(wù)于減少葡萄糖狀態(tài)越過最小允許低血糖癥狀況（例如，50-70mg/dl）的可能性。在一些實施例中，當(dāng)胰島素泵84的完全關(guān)斷發(fā)生時（例如，在當(dāng)前低血糖癥風(fēng)險大于第一參考葡萄糖狀態(tài)的低血糖癥風(fēng)險時），基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90實現(xiàn)泵關(guān)斷序列。特別地，在泵84已經(jīng)關(guān)斷達預(yù)確定的時間流逝（諸如30分鐘或另一適當(dāng)?shù)臅r間）之后，邏輯90向患者生成通知。通知提醒患者泵84已經(jīng)關(guān)斷并且可能建議的是采取某種動作。通知還可以在泵84第一次被關(guān)斷之后立即提供。通知可以包括經(jīng)由圖形數(shù)據(jù)在顯示器68上顯示的警告、聽覺警告（向揚聲器設(shè)備發(fā)送聽覺信號）和/或振動警告（向振動設(shè)備發(fā)送振動命令信號）。如果基礎(chǔ)率在比閾值時間流逝長的時間（例如，2小時）內(nèi)保持完全關(guān)斷，則基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90可以被禁用，并且用戶接收這樣的事件的通知。

如果風(fēng)險超出風(fēng)險閾值并且葡萄糖水平在葡萄糖閾值以下，則在泵關(guān)斷之前還可以向患者給出預(yù)計性通知。示例性風(fēng)險閾值是風(fēng)險度量R_0%的1.5倍，并且示例性葡萄糖水平閾值是100mg/dl。

如果患者響應(yīng)或確認(rèn)通知（例如，經(jīng)由用戶輸入75），則基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90在顯示器68上顯示請求患者吃推薦數(shù)量的搶救碳水化合物的消息、讀取血糖讀數(shù)和/或如果必要的話則校正葡萄糖傳感器。如果患者沒有響應(yīng)于通知，則泵保持關(guān)斷并且預(yù)期血糖水平緩慢地提升。如果患者在另外的時間流逝之后沒有響應(yīng)于通知，并且葡萄糖水平繼續(xù)為低和/或進一步遞降到低血糖癥中，則邏輯90可以生成并且傳送警告給胰高血糖素套件使得可以警告患者或護理提供者以便立即注射一定的胰高血糖素。包括諸如處理器和收發(fā)器之類的計算設(shè)備以接收和響應(yīng)于警告的胰高血糖素套件經(jīng)由本文描述的任何適當(dāng)?shù)耐ㄐ沛溄优c管理設(shè)備66通信。

在一些實施例中，臨時基礎(chǔ)率（TBR）用于實現(xiàn)本文描述的基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)。TBR通過來自以上等式（3）的基本倍數(shù)BM(R)以及用于實現(xiàn)基本倍數(shù)的持續(xù)時間而定義?；A(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90確定用于實現(xiàn)基本倍數(shù)的持續(xù)時間d和基本倍數(shù)的默認(rèn)持續(xù)時間d_max，如果與治療遞送設(shè)備84的通信失敗或中斷的話。在該實施例中，基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90基于針對所預(yù)計的葡萄糖水平在未來的某一時間處計算的風(fēng)險來確定基本倍數(shù)。以下等式適用：

其中是在未來的時間處所預(yù)計的葡萄糖值，是當(dāng)前所估計的葡萄糖水平，并且是當(dāng)前所估計的葡萄糖水平的改變速率。在一個實施例中，與所預(yù)計的葡萄糖水平相關(guān)聯(lián)的所預(yù)計的改變速率假定為恒定（等于）。危險分析邏輯90計算用于所預(yù)計的葡萄糖水平和改變速率的風(fēng)險R，并且基于該所預(yù)計的風(fēng)險R而根據(jù)以上等式（3）計算基本倍數(shù)BM(R)。

在TBR已經(jīng)由基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)邏輯90命令之后，TBR在該實施例中直到至少d時間已經(jīng)過去才被更新。如果血糖管理設(shè)備66丟失與治療遞送設(shè)備84的通信，則TBR保持有效直到時間d_max已經(jīng)過去。圖13圖示了相對于目標(biāo)葡萄糖水平354的示例性CGM跡線350，其中x軸線表示以分鐘計的時間并且y軸線表示以mg/dl計的葡萄糖。CGM跡線350包括當(dāng)前所估計的葡萄糖水平g_l和所預(yù)計的葡萄糖水平。沿著圖13的圖的底部圖示了具有更新速率15分鐘（d=15分鐘）的基本倍數(shù)352。在時間t₀之前，基本倍數(shù)352等于1，從而導(dǎo)致沒有對當(dāng)前基礎(chǔ)率的調(diào)節(jié)。在時間t₀處，基本倍數(shù)352在持續(xù)時間d內(nèi)大約為0.8直到時間t₁。在時間t₁處，基于所預(yù)計的葡萄糖水平和當(dāng)前葡萄糖水平g_l來計算大約0.2的新基本倍數(shù)352，如上文所述。0.2的基本倍數(shù)352配置用于在持續(xù)時間d內(nèi)實現(xiàn)直到t₂，或者如果丟失與治療遞送設(shè)備84的通信的話則在持續(xù)時間d_max內(nèi)。

在一些實施例中，并非連續(xù)基本倍數(shù)值，基本倍數(shù)可以限于指定的遞增大小TBR_inc，使得最終基本倍數(shù)BM_inc由以下等式給出：

其中遞增大小TBR_inc可以是1%、5%、10%或者任何其它適當(dāng)?shù)倪f增大小，并且“舍入”函數(shù)向舍入到具體的最近分?jǐn)?shù)處或者整數(shù)。如上文所述，圖11圖示了連續(xù)基本倍數(shù)的圖。圖14圖示了基于舍入等式（6）而舍入的遞增基本倍數(shù)360的圖。如與圖11那樣，第一參考葡萄糖狀態(tài)被標(biāo)識為具有零改變速率的葡萄糖水平70mg/dl，并且第二參考葡萄糖狀態(tài)被標(biāo)識為具有零改變速率的葡萄糖水平112.5mg/dl。TBR_inc說明性地為圖14中的10%遞增。基于與第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_0%和與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_100%，根據(jù)等式（3）和（6）確定基礎(chǔ)率倍數(shù)。

可替換地，根據(jù)以下等式，基本倍數(shù)可以限于使用地板函數(shù)的遞增大小TBR_inc，其將連續(xù)基本倍數(shù)轉(zhuǎn)換成遞增基本倍數(shù)：

其中“地板”函數(shù)向之前的分?jǐn)?shù)處或整數(shù)向下舍入（例如，floor(1.999)=floor(1.001)=1.0），并且“max”函數(shù)輸出0和地板函數(shù)結(jié)果中的較大者，由此避免負(fù)基本倍數(shù)。圖15圖示了基于地板函數(shù)（7）而修改為遞增基本倍數(shù)362的圖11的基本倍數(shù)的圖。TBR_inc說明性地為圖15中的10%遞增?；谂c第一參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_0%和與第二參考葡萄糖狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險R_100%，根據(jù)等式（3）和（7）確定基礎(chǔ)率倍數(shù)。

如上文所述，圖6和7圖示了具有狀態(tài)不確定性的相應(yīng)高風(fēng)險表面和低風(fēng)險表面。在一些實施例中，葡萄糖測量結(jié)果的不確定性可以與圖6和7的風(fēng)險表面卷積以創(chuàng)建其中不確定性恒定或近乎恒定的風(fēng)險查找矩陣。風(fēng)險計算過程可以包括在經(jīng)卷積的風(fēng)險查找矩陣中查找風(fēng)險值。例如，圖16圖示了在假設(shè)恒定不確定性的情況下從圖6的風(fēng)險表面250經(jīng)卷積的高風(fēng)險表面380。類似地，圖17圖示了在假設(shè)恒定不確定性的情況下從圖7的風(fēng)險表面252經(jīng)卷積的低風(fēng)險表面382。風(fēng)險表面380和382的風(fēng)險值存儲在圖3的存儲器76中的風(fēng)險查找矩陣中，其中可以通過查找特定葡萄糖狀態(tài)而確定經(jīng)卷積的風(fēng)險。

在一些實施例中，可能由于存儲器約束而不使用完整風(fēng)險查找矩陣。因此，可以提供約簡風(fēng)險矩陣。通過首先向完整風(fēng)險查找矩陣應(yīng)用不確定性卷積（即，圖16和17）并且然后選擇適當(dāng)二次抽樣而對完整風(fēng)險查找矩陣二次抽樣。所得二次抽樣矩陣具有更少存儲的葡萄糖狀態(tài)和相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險值。例如，完整風(fēng)險矩陣的示例性原始大小是401信元（cell）乘以1199信元，每一個信元存儲用于對應(yīng)葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值，以覆蓋范圍從0mg/dl到600mg/dl的葡萄糖水平和范圍從-5mg/dl/min到5mg/dl/min的改變速率。在一個實施例中，葡萄糖水平范圍初始約簡（reduce）為0到400mg/dl并且葡萄糖改變速率范圍約簡為-3到3mg/dl/min，從而導(dǎo)致241信元乘以799信元的約簡風(fēng)險矩陣大小。邏輯80將落在該范圍之外的任何葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值調(diào)節(jié)為該范圍中的最近葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值。風(fēng)險矩陣可以通過使用二次抽樣因子而進一步二次抽樣到任何適當(dāng)?shù)募s簡大小。示例性二次抽樣矩陣包括121信元乘以400信元（使用二次抽樣因子2）、61信元乘以200信元（使用二次抽樣因子4）、31信元乘以100信元（使用二次抽樣因子8）、15信元乘以50信元（使用二次抽樣因子16）以及7信元乘以25信元（使用二次抽樣因子32），盡管可以提供其它適當(dāng)大小。由二次抽樣風(fēng)險矩陣所占據(jù)的存儲器空間利用矩陣大小中的每一個約簡而減小。每一個二次抽樣風(fēng)險矩陣具有零mg/dl/min的中央（目標(biāo)）葡萄糖改變速率。二次抽樣大小可以選擇為提供盡可能接近于完整風(fēng)險矩陣結(jié)果的風(fēng)險結(jié)果而同時減少每一系統(tǒng)約束的存儲器消耗。

在風(fēng)險矩陣二次抽樣到期望大小之后，使用各種技術(shù)從二次抽樣風(fēng)險矩陣確定用于所檢測的葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值。在所圖示的實施例中，從二次抽樣風(fēng)險矩陣內(nèi)插風(fēng)險值的兩種方法中的任一個可以通過圖3的危險分析邏輯80實現(xiàn)。最近鄰算法選擇用于與當(dāng)前所檢測的葡萄糖狀態(tài)最接近的葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值。在當(dāng)前所檢測的葡萄糖狀態(tài)落在葡萄糖狀態(tài)的二次抽樣范圍內(nèi)時，雙線性內(nèi)插方法使用雙線性內(nèi)插來計算經(jīng)內(nèi)插的風(fēng)險值。在任一個方法中，邏輯80將落在葡萄糖狀態(tài)的二次抽樣范圍之外的任何葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值調(diào)節(jié)為該范圍內(nèi)的最近葡萄糖狀態(tài)的風(fēng)險值。

可以基于實驗數(shù)據(jù)和模擬來選擇內(nèi)插技術(shù)，其相比于完整風(fēng)險矩陣而提供最準(zhǔn)確的結(jié)果。在一些實施例中，雙線性內(nèi)插產(chǎn)生比最近鄰值更加準(zhǔn)確的內(nèi)插風(fēng)險值，因為二次抽樣矩陣的大小由于二次抽樣葡萄糖狀態(tài)之間的間隙的加寬而降低。

圖18圖示了在圓形點394處二次抽樣的風(fēng)險表面的部分390，其表示二次抽樣葡萄糖狀態(tài)。在圖18中，使用最近鄰算法從二次抽樣圓形點394內(nèi)插風(fēng)險值。圖19圖示了具有使用雙線性內(nèi)插算法從二次抽樣圓形點394內(nèi)插的風(fēng)險值的風(fēng)險表面的部分392。在圖18和19中，葡萄糖水平（mg/dl）在x軸線上，葡萄糖改變速率（mg/dl/min）在y軸線上，并且風(fēng)險值在z軸線上。在圖18和19中所圖示的實施例中，雙線性內(nèi)插方法產(chǎn)生更平滑的風(fēng)險表面，其相比于最近鄰算法而言更緊密地類似完整風(fēng)險矩陣。

圖20圖示了在內(nèi)插之后的二次抽樣風(fēng)險表面的若干表示402、404、406和408。樣本由矩形或信元410的頂點表示，如最佳地在風(fēng)險表面406和408中所圖示。風(fēng)險表面402具有61信元乘以200信元的大小，風(fēng)險表面404具有31信元乘以100信元的大小，風(fēng)險表面406具有15信元乘以50信元的大小，并且風(fēng)險表面408具有7信元乘以25信元的大小。

盡管已經(jīng)在本文中關(guān)于胰島素基礎(chǔ)率描述了本公開，但是可以基于圖10和12的方法調(diào)節(jié)其它適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)率。例如，可以根據(jù)基礎(chǔ)率給予用于控制患有糖尿病的人員的葡萄糖水平的其它治療，其中可以根據(jù)本文公開的實施例調(diào)節(jié)基礎(chǔ)率。

盡管已經(jīng)在本文中詳細描述了用于分析葡萄糖狀態(tài)和用于計算基礎(chǔ)率調(diào)節(jié)的設(shè)備、系統(tǒng)、方法和非暫時性計算機可讀介質(zhì)的各種實施例，但是實施例僅僅通過本文描述的公開的非限制性示例的方式而給出。因此將理解到，可以做出各種改變和修改，并且可以針對其元素替換等同物而不脫離本公開的范圍。實際上，本公開不意圖是窮舉性的或者限制本公開的范圍。

另外，在描述代表性實施例中，本公開可能已經(jīng)將方法和/或過程呈現(xiàn)為特定步驟序列。然而，就方法或過程不依賴于本文陳述的特定步驟次序而言，方法或過程不應(yīng)當(dāng)限于所描述的特定步驟序列。其它步驟序列可以是可能的。因此，本文公開的步驟的特定次序不應(yīng)當(dāng)解釋為本公開的限制。此外，針對方法和/或過程的公開不應(yīng)當(dāng)限于其步驟以所寫出的次序的執(zhí)行。這樣的序列可以變化并且仍舊保持在本公開的范圍內(nèi)。