專利名稱：管理胰島素輸注的監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，并且涉及用于胰島素輸注管理的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已有的血液葡萄糖管理裝置幫助糖尿病病人在日常例程中管理他們的血液葡萄糖水平。這些裝置中的ー些裝置是胰島素泵，它們?nèi)焯峁σ葝u素的連續(xù)輸注。其它例如是葡萄糖監(jiān)視裝置，它們沿著特定時間線測量血液葡萄糖(blood glucose)水平，S卩，獲得血液葡萄糖讀數(shù)。胰島素泵允許醫(yī)生把泵設(shè)置(pump setting)預(yù)設(shè)到很多不同的基礎(chǔ)率以允許在 患者的生活方式中改變。另外，醫(yī)生可以預(yù)先確定胰島素推注(bolus)輸注(大劑量的胰島素)以覆蓋碳水化合物攝入的過度需求或者校正高血液葡萄糖水平。這些泵設(shè)置包括血液葡萄糖目標水平、胰島素基礎(chǔ)率、碳水化合物比例(CR)或者因數(shù)、校正因數(shù)(CF)和恒定胰島素活性函數(shù)。通常，醫(yī)生從患者接收個性化信息，其中包括葡萄糖歷史軌跡(在離散點利用血糖儀測量或者使用連續(xù)葡萄糖傳感器測量)、先前輸注的胰島素(輸注多少胰島素的詳細日志一基礎(chǔ)或者推注——隨著時間)、糖尿病患者的全部進食和體育活動的量和時間的詳細日志。醫(yī)生因而需要進行回顧式分析(即，在臨床診療期間看日志數(shù)據(jù))并且基于該信息確定胰島素泵設(shè)置。已經(jīng)開發(fā)了旨在幫助胰島素輸注泵裝置的操作的多種技木。這種技術(shù)例如在以下專利公報中公開。美國專利公報No. 2008/0228056公開了ー種設(shè)備，該設(shè)備包括用戶接ロ，該用戶接ロ被配置成當(dāng)被用戶啟動時產(chǎn)生開始基礎(chǔ)胰島素速率測試的電信號；輸入端，該輸入端被配置成接收在規(guī)定持續(xù)時間期間(包括在根據(jù)規(guī)定的基礎(chǔ)胰島素速率模式輸注胰島素的持續(xù)時間)獲得的患者的采樣血液葡萄糖數(shù)據(jù)；以及控制器，該控制器可通信地耦合到該輸入端和該用戶接ロ。該控制器包括胰島素計算模塊。美國專利No. 7，751，907公開了ー種設(shè)備，該設(shè)備包括控制器，該控制器包括輸入/輸出(I/o)模塊和規(guī)則模塊，該I/O模塊被配置成當(dāng)可通信地耦合到用戶接ロ時向患者呈現(xiàn)問題并且經(jīng)過用戶接ロ接收作為對該問題的響應(yīng)的用戶信息，該規(guī)則模塊被配置成向患者信息施加規(guī)則并且根據(jù)對該規(guī)則的應(yīng)用來產(chǎn)生建議胰島素泵設(shè)置。美國專利申請公報No. 2008/0206799公開了ー種設(shè)備，該設(shè)備包括用戶接ロ，該用戶接ロ被配置成當(dāng)被用戶啟動時產(chǎn)生開始碳水化合物比例測試的電信號；輸入端，該輸入端被配置成接收在規(guī)定持續(xù)時間期間獲得的患者的采樣血液葡萄糖數(shù)據(jù)；以及控制器，該控制器與該輸入端和該用戶接ロ進行電氣通信。該控制器包括碳水化合物比例建議模塊。
美國專利No. 7，734，323公開了ー種設(shè)備，該設(shè)備包括用戶接ロ，該用戶接ロ被配置成當(dāng)被用戶啟動時產(chǎn)生開始確定有效校正因數(shù)的電信號；輸入端，該輸入端被配置成接收在規(guī)定持續(xù)時間期間獲得的患者的采樣血液葡萄糖數(shù)據(jù)；以及控制器，該控制器可通信地耦合到該輸入端和該用戶接ロ。該控制器包括校正因數(shù)建議模塊。總體描述本領(lǐng)域需要一種新穎的方式來管理對患者的胰島素輸注。這種需要與以下描述相關(guān)聯(lián)。傳統(tǒng)的胰島素泵初始地需要醫(yī)生進行所需的全局泵設(shè)置和/或“請求”來自患者的響應(yīng)以進行(醫(yī)生先前設(shè)定的)胰島素泵設(shè)置的適用性的測試。然而，這就需要醫(yī)生有更高的專業(yè)性并且是基于假設(shè)患者對請求正確地響應(yīng)。這種全局泵設(shè)置在胰島素泵的操作期間保持恒定，直至醫(yī)生患者經(jīng)治療的患者人工地重置它們?yōu)橹??；谶@種傳統(tǒng)方式產(chǎn)生的胰島素泵設(shè)置因而不可避免地對患者的協(xié)作過于敏感。本發(fā)明通過提供一種從例如在傳統(tǒng)的(多個)血液葡萄糖監(jiān)視裝置中積累的原始日志數(shù)據(jù)導(dǎo)出精確和可靠的定制(tailor made)胰島素泵設(shè)置的新技術(shù)解決上述問題。本發(fā)明因此提供對全局胰島素泵設(shè)置的無監(jiān)管確定(unsupervised determination),例如，甚至不用人來解釋或者假設(shè)獲得數(shù)據(jù)的特性即可對全局胰島素泵設(shè)置進行無監(jiān)管確定。本發(fā)明的這種從接收到的數(shù)據(jù)無監(jiān)管地確定胰島素泵設(shè)置的技術(shù)實際上絕對獨立于對糖尿病患者方的協(xié)作參與的需要。與用于要求糖尿病患者或者醫(yī)生方的主動參與或者協(xié)作以便達到準確和可靠的泵設(shè)置的測試的標準化過程相反，本發(fā)明的監(jiān)視技術(shù)進行日志/原始數(shù)據(jù)的回顧式分析，從原始殘留數(shù)據(jù)隔離信息性數(shù)據(jù)，并且應(yīng)用無監(jiān)管學(xué)習(xí)過程以達到最優(yōu)化全局胰島素泵設(shè)置。本發(fā)明的技術(shù)因此提供從原始數(shù)據(jù)提取信息性數(shù)據(jù)的能力，根據(jù)已知技術(shù)其被忽略或者過度受制于專家分析。應(yīng)理解的是本發(fā)明利用的回顧式分析g在計算從在數(shù)天(至少兩天)的特定時間間隔期間收集的、形成輸入到無監(jiān)管數(shù)據(jù)處理器的原始日志數(shù)據(jù)的歷史測量數(shù)據(jù)中提取的全局胰島素泵設(shè)置。即，對于回顧式分析，本發(fā)明的最小時間間隔實際上由各種類型的信息的收集(如以下進ー步描述的)以及系統(tǒng)(數(shù)據(jù)處理器)識別不同信息段的能力來定義。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)實際上兩天數(shù)據(jù)記錄對于計算泵設(shè)置是充分的。通過設(shè)置對于無監(jiān)管回顧式分析的時間窗ロ的2天的下邊界，本發(fā)明利用對被治療的患者的大致原始日志數(shù)據(jù)的積累，然而，優(yōu)選地積累更多信息以允許分析患者信息的大量數(shù)據(jù)片段。歷史測量數(shù)據(jù)包括多個數(shù)據(jù)段，根據(jù)本發(fā)明被適當(dāng)識別、劃分、隔離和回顧式分析以根據(jù)這些數(shù)據(jù)片段的歷史表現(xiàn)來計算全局胰島素泵設(shè)置。還應(yīng)理解的是本發(fā)明處理原始數(shù)據(jù)同時能夠計算全局胰島素泵設(shè)置，即最優(yōu)化的并且應(yīng)被保持的泵設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于糖尿病治療管理的監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)包括通信接ロ，其被配置成用于允許對所存儲的經(jīng)過特定時間而獲得的并且是葡萄糖 測量值、進食和胰島素輸注的時間上隔開的數(shù)據(jù)點的原始日志數(shù)據(jù)進行存?。豢刂茊卧?，其包括無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于接收和處理所述原始日志數(shù)據(jù)，以從所述原始日志數(shù)據(jù)的殘余日志數(shù)據(jù)部分確定信息性數(shù)據(jù)段，并且選擇所述信息性數(shù)據(jù)段以便進行回顧式分析以計算基礎(chǔ)率(或者基礎(chǔ)方案)、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線(AIF)這些全局胰島素泵設(shè)置中的至少ー個全局胰島素泵設(shè)置。在一些實施方式中，根據(jù)預(yù)編程的采樣模式來獲取所述原始日志數(shù)據(jù)。所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于從與所述特定時間中的所選擇的時隙相對應(yīng)的所述信息性數(shù)據(jù)段的一部分確定所述參數(shù)中的每ー個參數(shù)。因此，在對應(yīng)的時隙中識別涉及胰島素泵設(shè)置的所述信息性數(shù)據(jù)段。所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于分析所述信息性數(shù)據(jù)段并且選擇適當(dāng)時隙以計算所述參數(shù)中的每ー個參數(shù)；全局胰島素泵參數(shù)為基礎(chǔ)率(或者基礎(chǔ)方案)、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)。在一些實施方式中，不考慮任何用戶交互，所接收到的原始日志數(shù)據(jù)對應(yīng)于在存取時間處的存儲圖像。在另ー個方面，本發(fā)明涉及一種用于糖尿病治療管理的監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)包括 通信接ロ，其被配置成用于允許對所存儲的作為葡萄糖測量值、進食和胰島素輸注的時間上隔開的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)進行存取；控制單元，其包括數(shù)據(jù)處理器裝置，用于回顧式分析所述數(shù)據(jù)并且確定基礎(chǔ)率(或者基礎(chǔ)方案)、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少ー個全局胰島素泵設(shè)置，其中所述處理器裝置用于通過處理與所述特定時段中的所選擇的時隙相對應(yīng)的所述接收到的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段來確定所述參數(shù)中的每ー個參數(shù)。在一些實施方式中，所述處理器裝置被配置成用于分析所接收到的數(shù)據(jù)并且選擇所述特定時段中的時隙以確定所述參數(shù)中的每ー個參數(shù)。在一些實施方式中，所述控制単元包括控制器，所述控制器與所述通信接ロ相關(guān)聯(lián)并且被編程為根據(jù)預(yù)定采樣時間模式來接收所述數(shù)據(jù)。不考慮任何用戶交互，接收到的所存儲的數(shù)據(jù)可以是在存取時間處的存儲圖像。所述系統(tǒng)可以包括存儲器模塊，所述存儲器模塊被配置成用于保持所存儲的數(shù)據(jù)。所述分析可以包括對所存儲的數(shù)據(jù)進行劃分；因而獲得預(yù)定時間窗口內(nèi)的所存儲的數(shù)據(jù)。在預(yù)定時間窗ロ是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)片段(BaS)的情況下，被選擇的計算出的胰島素泵設(shè)置是基礎(chǔ)率或者基礎(chǔ)方案。在預(yù)定時間窗ロ是進食數(shù)據(jù)片段(MS)的情況下，從活性胰島素函數(shù)(AIF)、校正因數(shù)(CF)或者碳水化合物比例(CR)中選擇計算出的胰島素泵設(shè)置。在此情況下，預(yù)定時間窗ロ是推注數(shù)據(jù)片段(BS)，從校正因數(shù)(CF)或者活性胰島素函數(shù)(AIF)中選擇計算出的胰島素泵設(shè)置?？梢詮倪b控器獲得所存儲的數(shù)據(jù)，諸如從胰島素泵輸注裝置的控制器或者模塊獲得。在一些實施方式中，所存儲的數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過獨立于用戶操作的隨機異步操作而被存取。在一些實施方式中，所存儲的數(shù)據(jù)是獨立地積累原始日志數(shù)據(jù)輸入的遙控器的存儲圖像。遙控器可以獨立地積累所述記錄被治療的患者的每天例程的信息。指示葡萄糖傳感器讀數(shù)、胰島素輸注和進食記錄的信息可以是從獨立地積累所述信息的遙控器獲得的文件。所述文件可以被從網(wǎng)絡(luò)下載并且存儲在存儲器模塊中。在另ー個方面，本發(fā)明涉及一種用于確定胰島素泵設(shè)置的方法，該方法包括以下步驟進行對胰島素泵設(shè)置的無監(jiān)管學(xué)習(xí)，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)包括
獲得在記錄了單個被治療的患者沿著特定時間窗ロ的葡萄糖水平的ー個或者更多個葡萄糖監(jiān)視單元上積累的原始日志數(shù)據(jù)輸入；
從被劃分為數(shù)據(jù)片段的原始日志數(shù)據(jù)輸入確定信息性數(shù)據(jù)段，所述信息性數(shù)據(jù)段是從所述數(shù)據(jù)片段確定的；以及從所述信息性數(shù)據(jù)段計算胰島素泵設(shè)置，其中，所述設(shè)置包括基礎(chǔ)方案、碳水化合物比例(CR)、校正因數(shù)(CF)或者活性胰島素函數(shù)(AIF)中的至少ー個參數(shù)。原始日志數(shù)據(jù)的劃分過程提供預(yù)定數(shù)據(jù)片段，可以是基礎(chǔ)片段(BaS)、推注片段(BS)或者進食片段(MS)中的任意ー種。所述方法利用對準過程來沿著共享的時間軸提供所述原始日志數(shù)據(jù)輸入的多個數(shù)據(jù)部分。所述方法可以進一歩包括以下步驟確定代表性數(shù)據(jù)點，所述代表性數(shù)據(jù)點既具有聚集的血液葡萄糖水平的值又具有時間戳；聚集的血液葡萄糖水平的值因而配對到所選擇的基礎(chǔ)時段；所述代表性數(shù)據(jù)點指示針對所選擇的基礎(chǔ)時段確定的基礎(chǔ)率。在一些實施方式中，所述基礎(chǔ)片段(BaS)的所述原始日志數(shù)據(jù)輸入包括作為時間的函數(shù)的一系列基礎(chǔ)率。該方法因而可以包括以下步驟確定在所述基礎(chǔ)片段(BaS)處作為被治療的患者的特征的時間延遲，所述時間延遲在基礎(chǔ)治療率和所述葡萄糖水平的變化之間；獲得輸注時間的多個所選擇的基礎(chǔ)率、在從所述輸注時間測量到的時間延遲處的各個配對的葡萄糖水平；以及從多個所選擇的基礎(chǔ)率中確定使葡萄糖水平的變化最小化的作為結(jié)果的基礎(chǔ)率。在一些實施方式中，所述方法包括通過執(zhí)行以下方法確定活性胰島素函數(shù)(AIF)獲得針對所述時間片段中的原始日志數(shù)據(jù)的葡萄糖測量值的集合以及配對的時間戳；對所述集合的每ー個葡萄糖測量值進行歸一化，因而獲得一系列經(jīng)歸ー化的葡萄糖測量值和配對的時間戳；以及把所述經(jīng)歸一化的葡萄糖測量值和配對的時間戳處理為大致單調(diào)的非遞增級數(shù)(non-increasing series);因而獲得所述活性胰島素函數(shù)(AIF)。在一些實施方式中，所述方法包括以下步驟確定針對MS片段的多個葡萄糖水平和配對的實際碳水化合物比例；所述配對的實際碳水化合物比例是限定了曲線的候選碳水化合物比例。從候選的實際碳水化合物比例確定最終碳水化合物比例(CR)設(shè)置。在一些實施方式中，確定針對進食的校正因數(shù)(CF)，并且通過處理AIF以估計MS片段中的活性胰島素和即時(just-in-time)碳水化合物比例(CR)來計算校正因數(shù)(CF)?？梢愿鶕?jù)以下參數(shù)來修改校正因數(shù)(CF)在時間窗ロ或者片段期間的最小傳感器讀數(shù)、在迫近低血糖和低血糖時段之外記錄的最低血液葡萄糖讀數(shù)之間的比例；以及在獲得最小傳感器讀數(shù)之前的時隙中的最大傳感器讀數(shù)。在一些實施方式中，多個候選校正因數(shù)(CF)被確定并且通過對這些候選校正因數(shù)(CF)進行的投票過程來確定校正因數(shù)(CF)設(shè)置。在另ー個方面，本發(fā)明提供ー種用于確定用于患者的胰島素治療的活性胰島素函數(shù)(AIF)的方法，該方法包括以下步驟
獲得經(jīng)過特定時間而獲得的并且指示了患者的葡萄糖測量值的原始日志數(shù)據(jù)，所述原始日志數(shù)據(jù)被劃分，包含有在時間片段處獲得的數(shù)據(jù)，獲得針對所述時間片段中的原始日志數(shù)據(jù)的葡萄糖測量值的集合以及配對的時間戳；對所述集合的每ー個葡萄糖測量值進行歸一化，因而獲得一系列經(jīng)歸ー化的葡萄糖測量值和配對的時間戳；以及把所述經(jīng)歸一化的葡萄糖測量值和配對的時間戳處理為大致單調(diào)的非遞增級數(shù)；因而獲得活性胰島素函數(shù)(AIF)。在另ー個方面，本發(fā)明提供一種用于糖尿病治療管理的控制單元，所述控制単元包括數(shù)據(jù)處理器裝置，其被配置用作無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被預(yù)編程用于處理經(jīng)過特定時間而獲得的并且指示了葡萄糖測量值、進食事件和胰島素輸注的原始 日志數(shù)據(jù)輸入，所述處理包括從所述原始日志數(shù)據(jù)的殘余日志數(shù)據(jù)部分確定信息性數(shù)據(jù)段，以及選擇所述信息性數(shù)據(jù)段以便進ー步處理以計算基礎(chǔ)率(或者基礎(chǔ)方案)、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少ー個，并且產(chǎn)生全局胰島素泵設(shè)置。


為了理解本發(fā)明并搞清楚如何在實踐中實施本發(fā)明，現(xiàn)在僅通過非限定性示例，參照附圖來描述ー些實施方式，在附圖中圖I是在本發(fā)明中使用的原始日志數(shù)據(jù)的例示圖，并且示例了將該數(shù)據(jù)劃分為不同的數(shù)據(jù)片段或者數(shù)據(jù)片段類型的原理。上部曲線圖G1呈現(xiàn)葡萄糖水平L1，其中用三角形標記進食事件S4。下部曲線圖G2呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L2是基礎(chǔ)率，具有圓形的豎直線是推注。片段S1對應(yīng)于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)片段(BaS)，片段S2對應(yīng)于進食數(shù)據(jù)片段MS，并且片段S3對應(yīng)于推注數(shù)據(jù)片段BS。圖2是用于確定基礎(chǔ)方案的設(shè)置的葡萄糖水平過程的示例性的葡萄糖分析。該圖指示在分析之前劃分和聚集原始日志數(shù)據(jù)。圖3是用于確定基礎(chǔ)方案的設(shè)置的葡萄糖水平過程的示例性的葡萄糖分析。劃分或者聚集之后的原始日志葡萄糖讀數(shù)數(shù)據(jù)的時間線用淺線呈現(xiàn)。在本示例中，基礎(chǔ)時段被設(shè)置為00:00、03:00、07:00、11:00、15:00和20:00。該圖還提供針對每個基礎(chǔ)時段和被設(shè)定為90-140mg/dl的目標范圍(陰影區(qū)域)的中間葡萄糖水平(粗線)。圖4是用于計算推薦碳水化合物比例(CR)的從進食部分(MS = MS1-MS7)導(dǎo)出的示例性進食片段。圖4是上部曲線圖G3呈現(xiàn)葡萄糖水平(藍線，L3)，其中用黑三角形標記進食事件。下部曲線圖G4呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L4是基礎(chǔ)率，具有黑圓形的豎直線是推注。這些片段用數(shù)字和黑框標記。圖5是針對圖4的片段MS1的例示圖。上部曲線圖G3呈現(xiàn)葡萄糖水平(藍線L3),其中用黑三角形標記進食事件。下部曲線圖G4呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L4是基礎(chǔ)率，具有黑圓形的豎直線是推注。圖6是針對圖4的片段MS4的例示圖。上部曲線圖G3呈現(xiàn)葡萄糖水平(藍線L3),其中用黑三角形標記進食事件。下部曲線圖G4呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L4是基礎(chǔ)率，并且具有黑圓形的豎直線是推注。圖7 是例示了對(pair) Ser={DiffBG(i), pracCR(i)}(紅點)的曲線圖。藍線 L5是多項式分析的結(jié)果，而綠線L6是投票分析，并且虛線標記了 DifTBG=O的線。圖8提供了通過計算CF設(shè)置進行的例示MS片段分析。根據(jù)MS劃分過程確定MS時間拉伸。上部曲線圖G5呈現(xiàn)葡萄糖水平(藍線L7),其中用黑三角形標記進食事件。下部曲線圖G6呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L8是基礎(chǔ)率，具有黑圓形的豎直線是推注。圖9是示意性框圖，以非限定性方式例示用于監(jiān)視糖尿病患者的糖尿病治療的裝置(或者系統(tǒng))的部件。 圖10是例示無監(jiān)管地確定胰島素泵設(shè)置的方法的流程圖。圖11是例示無監(jiān)管地確定基礎(chǔ)方案的方法的流程圖。圖12是例示無監(jiān)管地確定碳水化合物比例(CR)的方法的流程圖。圖13是例示無監(jiān)管地確定碳水化合物比例(CF)設(shè)置的方法的流程圖。圖14示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的無監(jiān)管地確定活性胰島素函數(shù)的過程的流程圖。具體施方式根據(jù)本發(fā)明，利用由根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建并且操作的控制器裝置進行的無監(jiān)管學(xué)習(xí)過程，基于原始日志數(shù)據(jù)計算胰島素泵設(shè)置。在無監(jiān)管或者無人工輔助分析的情況下并且無需對原始日志數(shù)據(jù)進行任何其它預(yù)處理，該控制器分析機器可讀的原始日志數(shù)據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)允許分配限定了患者的胰島素泵治療管理的參數(shù)的集合，并且不需要人工預(yù)處理或者輔助。學(xué)習(xí)原始日志數(shù)據(jù)的全部需要就是將原始日志數(shù)據(jù)輸入按照機器可讀格式提供到本發(fā)明的系統(tǒng)或者裝置。胰島素泵設(shè)置包括限定患者的胰島素泵治療管理的參數(shù)的集合。傳統(tǒng)上，這些參數(shù)至少初始地由受過訓(xùn)練的醫(yī)生確定，通過回顧式地人工分析患者的曲線圖形式的輸入數(shù)據(jù)的歷史表現(xiàn)并且僅僅基于醫(yī)生的直覺和經(jīng)驗由醫(yī)生進行決策，因而基本上是主觀決策。另外，根據(jù)傳統(tǒng)方式，這種參數(shù)的集合(胰島素泵設(shè)置)被醫(yī)生根據(jù)回顧式分析具體地針對每個患者定制。胰島素泵設(shè)置通常包括以下基礎(chǔ)方案，基礎(chǔ)方案是按計劃在每天的小時/時間恒定注入胰島素。該基礎(chǔ)方案由多個“基礎(chǔ)率”構(gòu)成(通常以每小時的胰島素為単位)并且在每天的不同時間輸注。可從表I理解示例性的非限定示例。表I
基礎(chǔ)方案 _
一天中的小時基礎(chǔ)率[u/h]00:00__08_
07:001.5
20:001_ I
如表示I所示，第一列表示輸注時間或者胰島素被輸注的時隙。第二列示出輸注的胰島素的量。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，多個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲器實體可以維持基礎(chǔ)方案相關(guān)信息。實質(zhì)上，維持這種信息的存儲項目包括以下結(jié)構(gòu)的對〈時間戳，基礎(chǔ)率〉形式或者〈時間周期/吋隙，基礎(chǔ)率〉形式。還示出和討論這些數(shù)據(jù)段的對。在這個方面，參照圖1，示出血液葡萄糖水平測量數(shù)據(jù)(曲線圖G1)和胰島素治療(曲線圖G2)的非限定示例，其中水平線L2對應(yīng)于基礎(chǔ)率，并且具有黑圓形的豎直線對應(yīng)于推注。下面將更具體地描述這些曲線圖。對于基礎(chǔ)方案，曲線圖G2中的水平線L2表示上述對〈時間周期/時隙，基礎(chǔ)率 >。曲線圖G2是例示作為時間的函數(shù)的治療。在圖I中，在從00:00到02:00的時隙內(nèi)，計劃輸注I. I單位/小時。該對應(yīng)的對可以例如可以是<00:00-02:00, I. 1>。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解存在多種方式來對這種信息編碼并且可以針對這種目的確定具體編碼方案。碳水化合物比例(CR)是胰島素泵設(shè)置中的參數(shù)，該參數(shù)用于確定為了補償患者在進食中消耗的碳水化合物(CHO)而需要的胰島素推注。CR通常被定義為每單位胰島素的CHO克數(shù)。例如，患者將吃CHO含量為50克的食物并且他的CR等于5克/單位。在此情形下，患者將需要接收10単位的胰島素推注(還稱為“進食胰島素推注”以強調(diào)該推注是作為進食的結(jié)果而被需要的)。校正因數(shù)(CF)是胰島素泵設(shè)置中的參數(shù)，用于確定或者決定為了補償血液葡萄糖水平從目標血液葡萄糖水平的變化而需要的胰島素推注。CF被定義為每單位胰島素的mg/dl。例如，患者的血液葡萄糖水平是250mg/dl，目標血液葡萄糖水平是100mg/dl，在此情況下，CF被醫(yī)生確定為50mg/dl/単位。在此情形下，患者將需要輸注3単位的校正胰島素推注，即，為了校正目標閾值以上的150mg/dl。另ー個示例是當(dāng)血液葡萄糖水平低于預(yù)定目標或者閾值吋。例如，如果血液葡萄糖水平是65mg/dl，則患者將計算出(-0. 7)単位的校正推注，即，為了校正目標閾值以下的35mg/dl。如果患者希望吃東西，則他可以使用該結(jié)果并且從食物胰島素推注減去該結(jié)果。在一些情形下，進食推注初始是10単位，患者可以考慮他的低血液葡萄糖水平并且僅僅輸注9. 3単位(10-0. 7単位)。胰島素活性函數(shù)(AIF)是胰島素泵設(shè)置中的另ー個參數(shù)，該參數(shù)限定在輸注之后(T)小時仍有活性的胰島素(B卩，活性胰島素，也稱為“Al”)的百分比，例如，通常作為時間的函數(shù)。術(shù)語“仍有活性”是指這些單位的胰島素對血液葡萄糖水平具有影響，并且胰島素仍活躍參與從血液到細胞的葡萄糖調(diào)節(jié)。AIF限定胰島素對患者的藥效動力學(xué)行為。根據(jù)傳統(tǒng)的胰島素輸注管理技木，AIF是從恒定的預(yù)定義的包絡(luò)線選擇的，這些包絡(luò)線是基干與一類患者而不是被治療的特定患者相關(guān)的數(shù)據(jù)限定的。醫(yī)生從這些預(yù)定義的AIF選擇特定的AIF以便使用。例如，以下算式有時用于描述AIF:AI=100-20t(I)其中Al是活性胰島素的百分比，t是自從輸注胰島素開始經(jīng)過的時間(例如，小吋)。例如，采用此函數(shù)，其中4單位的胰島素推注在t=0被輸注，接著在t=l小吋，80%的該推注仍有活性，在t=5小時，該推注不再有活性。應(yīng)注意的是ー些輸注泵允許從計算出的胰島素推注中減去活性胰島素的量。血液葡萄糖目標水平，這是確定校正推注時患者所要達到的血液葡萄糖水平。ー些胰島素泵具有推注計算器，允許用戶將CR、CF和AIF和目標插入到泵，并且?guī)?、助用戶計算所需要的推注。為了?yōu)化和改進被治療的患者的葡萄糖水平控制，很重要的是適當(dāng)?shù)囟ㄖ票迷O(shè)置，即，血液葡萄糖目標、胰島素校正因數(shù)、碳水化合物比例、基礎(chǔ)方案和胰島素活性函數(shù)。這些定制的泵設(shè)置可以進ー步隨時改變。在一般實踐中，醫(yī)生從患者(在巡診期間患者經(jīng)過網(wǎng)絡(luò))接收患者的輸入，患者的輸入包括以下數(shù)據(jù)(a)葡萄糖痕量(例如，在離散點用血糖儀測量或者使用連續(xù)的葡萄糖傳感器測量)。情況可能是醫(yī)生例如從葡萄糖監(jiān)視單元或者葡萄糖管理裝置的存儲器部件獲得此信息作為數(shù)據(jù)記錄(通常以曲線圖的形式)。此信息可以按照〈時間戳(i)，BG(i)>的格式保存，其中BG(i)是測量到的血液葡萄糖。
(b)已經(jīng)輸注的胰島素的量(例如，隨時間以基礎(chǔ)或者推注輸注了多少胰島素単位的日志)。此信息可以按照〈時間戳(i)，BaSalRate(i)>和〈時間戳(i)，推注(i)>的格式保存，其中BasalRate (i)是輸注的基礎(chǔ)胰島素，而Bolus (i)是輸注的推注胰島素；以及(c)進食/活動日志(進食或者活動的量和時間的詳細日志)。此信息可以按照〈時間戳(i)，M(i)>的格式保存，其中M(i)是消耗的CHO的量。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以采用其它數(shù)據(jù)格式來表示數(shù)據(jù)項目(a)、(b)和(C)。本發(fā)明利用這些數(shù)據(jù)記錄，這些數(shù)據(jù)記錄實際上是原始日志數(shù)據(jù)，可在被治療的患者的每天例程中即在每天例程的記錄期間從胰島素輸注泵或者其它測量和/或存儲裝置用于記錄數(shù)據(jù)項目(a)、(b)和(c)以及可能的其它信息的存儲器部件獲得。原始日志數(shù)據(jù)因此包括與所測量到的葡萄糖直接相關(guān)的來自分析物傳感器的(多個)測量信號、和作為胰島素輸注和消耗的進食而被患者的胰島素泵記錄的數(shù)據(jù)的模擬或者數(shù)字表示。例如，原始數(shù)據(jù)流是從表示時間點的葡萄糖濃度的模擬信號轉(zhuǎn)換而來的數(shù)字數(shù)據(jù)，或者表示在時間點進食的數(shù)字數(shù)據(jù)。術(shù)語寬泛地包括來自大致連續(xù)的分析物傳感器(或者連續(xù)的葡萄糖傳感器)的多個在時間上隔開的數(shù)據(jù)點，每個數(shù)據(jù)點均包括在例如從ー秒上至例如2、4或者10分鐘或者更長的時間間隔進行的單獨測量值。在一些實施方式中，在時間上隔開的數(shù)據(jù)點遵循預(yù)先編程的采樣模式?？梢詮乃鎯Φ臄?shù)據(jù)(從可以與遠程計算機系統(tǒng)/數(shù)據(jù)庫或者與患者的測量裝置相關(guān)聯(lián)的存儲器實體)獲得或者接收原始日志數(shù)據(jù)?？梢砸蚨@得所存儲的數(shù)據(jù)作為在對所存儲的數(shù)據(jù)的存取時間的存儲圖像。在此上下文中，存儲圖像是指沒有進ー步處理的按原樣例如在胰島素輸注泵中存儲的數(shù)據(jù)。在患者的每天例程活動收集的數(shù)據(jù)不同于有意地引導(dǎo)患者的活動而集合的數(shù)據(jù)。為了本發(fā)明的目的，可以連續(xù)積累原始日志數(shù)據(jù)，而不用被監(jiān)視的患者的任何特別注意(不同于連接到監(jiān)視單元)，并且不用醫(yī)療人員的任何特別注意。按照很多已知的適當(dāng)技術(shù)作為監(jiān)視階段的一部分來進行隨著時間記錄這些測量值，這些技術(shù)自身不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。本發(fā)明中使用的這種原始日志數(shù)據(jù)的用途不包括需要患者的積極參與或者測試時間線的用于測試的標準化過程，即患者維持通常每天活動并且不需要例如食用或者限制任何食物。很重要的是應(yīng)注意該原始日志數(shù)據(jù)是在患者的每天活動期間以多天的時間間隔收集的。本發(fā)明提供ー種從患者的每天例程中記錄的所述原始日志數(shù)據(jù)確定胰島素輸注泵設(shè)置的新穎技木。將上述技術(shù)和傳統(tǒng)方案相比較，應(yīng)理解的是本發(fā)明消除醫(yī)生進行任何回顧式分析(即，在臨床診療期間看數(shù)據(jù))并且基于該信息主觀地總結(jié)如何改變?nèi)忠葝u素泵設(shè)置的需要。這是有利的，因為實際上不是全部醫(yī)生都具有所需的專業(yè)性來適當(dāng)?shù)貪M足此任務(wù)。另夕卜，對于具有所需的專業(yè)性的醫(yī)生，這種任務(wù)非常耗時。由于數(shù)據(jù)不具有人眼可見/可辨識的清楚模式以得出關(guān)于合適的胰島素泵設(shè)置的結(jié)論，因此有時分析數(shù)據(jù)變得非常困難。因此，本發(fā)明解決通過提供能夠適當(dāng)?shù)胤治鲈既罩緮?shù)據(jù)輸入的無監(jiān)管系統(tǒng)來代替受過訓(xùn)練的醫(yī)生對患者的輸入的回顧式分析的挑戰(zhàn)。本發(fā)明的這種無監(jiān)管系統(tǒng)組織數(shù)據(jù)(即，將信息性要素與下級隔離開)，學(xué)習(xí)并且確定胰島素泵設(shè)置以優(yōu)化葡萄糖水平控制。發(fā)明人將這種屬性稱為“MD-邏輯”系統(tǒng)。對系統(tǒng)的輸入可以僅僅包括在特定時間窗ロ獲得的并且指示當(dāng)前胰島素泵設(shè)置、葡萄糖測量值、進食事件和胰島素輸注的所存儲的原始日志數(shù)據(jù)。原始日志數(shù)據(jù)被控制単元處理，該控制単元包括無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，該無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于接收和處理原始日志數(shù)據(jù)，從所述原始日志數(shù)據(jù)的殘余日志數(shù)據(jù)部分確定信息性數(shù)據(jù)段，以及選擇所述信息性數(shù)據(jù)段以便進ー步處理g在確定基礎(chǔ)率、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少ー個，并且產(chǎn)生胰島素泵設(shè)置。該胰島素泵設(shè)置是全局胰島素泵設(shè)置，即在操作期間不改變的恒定設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的無監(jiān)管學(xué)習(xí)過程包括以下處理a)初始數(shù)據(jù)分析和劃分；b)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)方案算法；c )學(xué)習(xí)AIF算法；d)學(xué)習(xí)CR算法；e)學(xué)習(xí)CF算法；f)更新目標的設(shè)置的設(shè)置。應(yīng)注意的是本發(fā)明既不限制于以上列出的全部過程的性能也不限制于以上列出的順序。在一些實施方式中，無監(jiān)管的學(xué)習(xí)控制器被配置成用于進行無監(jiān)管學(xué)習(xí)過程或者方法中的至少ー個。無監(jiān)管學(xué)習(xí)過程應(yīng)被理解為如上所述地從原始日志數(shù)據(jù)確定胰島素泵設(shè)置而在原始日志數(shù)據(jù)收集期間和/或在確定胰島素泵設(shè)置時進行的處理期間不用人工參與。如以上指示的，原始日志數(shù)據(jù)是在患者的規(guī)律例程活動期間進行的日志記錄，而不考慮與具體患者或者醫(yī)生有關(guān)的任何假設(shè)的測試或者其它預(yù)想的假設(shè)(即，用戶獨立過程/方法)。以下是實現(xiàn)每個上述每ー過程的本發(fā)明的示例的更具體的描述。初始數(shù)據(jù)分析和劃分原始日志數(shù)據(jù)包含例如來自一個或者更多個藥物輸注裝置(或者(多個)記錄所需測量值的監(jiān)視裝置)、和/或(多個)葡萄糖測量裝置、和/或患者消耗的碳水化合物的數(shù)據(jù)。可以在患者維持他/她的日常例程和胰島素治療的同時在多天收集這些數(shù)據(jù)段。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以通過關(guān)注其中已經(jīng)積累了原始日志數(shù)據(jù)的特定時隙來實現(xiàn)胰島素泵設(shè)置的學(xué)習(xí)。在這一方面，時隙是具有起點和終點的時間窗ロ。在特定時隙中積累的原始日志數(shù)據(jù)是指具有在在所述時間窗口中即在起點和終點之間積累的時間戳的原始日志數(shù)據(jù)。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不同時隙中應(yīng)獲取不同的胰島素泵設(shè)置的參數(shù)。在一些實施方式中，因此，胰島素泵設(shè)置的不同的部分/參數(shù)需要預(yù)處理整個原始日志數(shù)據(jù)以辨識其匹配/配對的時隙。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)片段遵循預(yù)編程的采樣圖案。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)片段和它們的相關(guān)聯(lián)或者配對的泵設(shè)置的參數(shù)可被描述如下A)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)片段(BaS)針對基礎(chǔ)方案的確定，辨識匹配/配對的時隙是基于以下理解基礎(chǔ)方案的變化具有特別的信息性，其中推注或者進食不影響葡萄糖測量。因此，BaS片段包括數(shù)據(jù)點，所述數(shù)據(jù)點僅僅包括傳感器日志測量值和輸注的基礎(chǔ)率，并且在時間上遠離胰島素推注或者進食的效果?？梢宰詣拥卮_定包括指示 進食和/或推注胰島素的效果的數(shù)據(jù)的時間窗口或者區(qū)域。BaS片段可以被定義為不包括進食或者推注的效果窗口的那些片段。例如，BaS部分可以被確定為推注輸注或者進食后三小時的時隙。可選地，效果區(qū)域可以(自動或者人工地)被設(shè)定為推注輸注或者進食后約2、3. 5、4、6或者8小時，或者更多。在一些實施方式中，BaS時隙在最后記錄的推注或者進食約后三小時開始并且終止于出現(xiàn)下一次進食或者推注。B)進食數(shù)據(jù)片段(MS)MS片段包含數(shù)據(jù)點，從而它們的時間戳比進食數(shù)據(jù)點超前最多約3小時。每個MS部分均可以包含原始日志數(shù)據(jù)，這些原始日志數(shù)據(jù)指示一個或者更多個進食、胰島素推注、基礎(chǔ)率和葡萄糖測量水平。C)推注數(shù)據(jù)片段(BS)這些片段包含匹配以下標準的數(shù)據(jù)點BS片段的起點，可以通過以下標準確定I) MS片段或者BaS片段的終點；或者2)胰島素推注數(shù)據(jù)點，不被包括在MS片段中，并且其時間戳最多在先前的胰島素推注之前3小時。該片段的終點可以是以下中的一個(在全部以下選項中，每個選項的時間戳總是在上述起點之前):(I)MS片段或者BaS片段的起點；或者(2)以下中的最后選項(在時間標尺上)(a)該三小時的時間框中沒有任何推注胰島素的胰島素推注數(shù)據(jù)點之前三小時；或者(b)該三小時的時間框中沒有任何推注胰島素的起點之后的三小時。(3)在任何情況下，該片段長度將不短于約I小時。返回圖1，提供以上說明并且根據(jù)上述劃分過程確定的不同片段類型的示例，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)片段(BaS)、進食數(shù)據(jù)片段(MS)和推注數(shù)據(jù)片段(BS)。圖I的上部曲線圖G1呈現(xiàn)葡萄糖水平，其中用黑三角形標記進食事件S4。下部曲線圖G2呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L2是基礎(chǔ)率，并且具有黑圓形的豎直線是推注。片段S1對應(yīng)于BaS，即，片段S1被學(xué)習(xí)過程使用，以產(chǎn)生或者確定基礎(chǔ)率參數(shù)。片段S2對應(yīng)于MS，即，被學(xué)習(xí)過程使用，以產(chǎn)生或者確定CR、AIF或者CF參數(shù)，如以下所述；并且片段S3對應(yīng)于BS，S卩，被學(xué)習(xí)過程使用，以產(chǎn)生或者確定AIF或者CF參數(shù),如以下所述。在一些實施方式中，本發(fā)明涉及劃分模塊；該劃分模塊被配置成用于分析作為輸入而被提供的原始日志數(shù)據(jù)；該輸入被處理以產(chǎn)生指示基礎(chǔ)數(shù)據(jù)片段(BaS)、進食數(shù)據(jù)片段(MS)和推注數(shù)片段(BS)中的至少一個數(shù)據(jù)片段的輸出信號。通過非限定示例，BaS可以作為輸入提供到基礎(chǔ)方案模塊以被處理并且計算適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)方案。BS可以被提供作為對校正因數(shù)模塊和/或AIF模塊中的任意一個的輸入。MS可以被提供作為對碳水化合物比例模塊、校正因數(shù)模塊和/或AIF模塊中的任意一個的輸入。學(xué)習(xí)胰島素泵設(shè)置圖10是舉例被本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)執(zhí)行以學(xué)習(xí)和確定全局胰島素泵設(shè)置的主要過程的流程圖200。胰島素泵設(shè)置可以包括基礎(chǔ)方案、CR、CF和AIF中的至少一個。以下提供用于確定基礎(chǔ)方案、CR、CF和AIF的具體技術(shù)。該方法包括步驟獲得原始日志數(shù)據(jù)210，作為對本發(fā)明的控制器/處理器的輸入數(shù)據(jù)。原始日志數(shù)據(jù)輸入是從其導(dǎo)出分析的機器可讀數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)胰島素泵設(shè)置的操作包括從經(jīng)劃分的原始日志數(shù)據(jù)210確定(多個)信息性數(shù)據(jù)段230。信息性數(shù)據(jù)段包括原始日志數(shù)據(jù)中的包括用于胰島素泵設(shè)置的進一步學(xué)習(xí)技術(shù)的可靠輸入的那些數(shù)據(jù)項目。在一些實施方式中，信息性數(shù)據(jù)段包括在分析中可被依賴的葡萄糖模式或者痕量。還可以包括從原始日志數(shù)據(jù)導(dǎo)出或者增強的數(shù)據(jù)。被識別出的信息性數(shù)據(jù)段可以在之后用于胰島素泵設(shè)置240的進一步無監(jiān)管學(xué)習(xí)(或者確定)。胰島素泵設(shè)置240可以是碳水化合物比例、基礎(chǔ)方案和校正因數(shù)中的任意一個。因此，方法200允許基于原始數(shù)據(jù)來無監(jiān)管地確定胰島素泵設(shè)置，而無需用戶方或者受過訓(xùn)練的醫(yī)生的協(xié)助。無監(jiān)管學(xué)習(xí)和泵設(shè)置確定的全部所需就是原始日志數(shù)據(jù)輸入具有機器可讀格式。在一些實施方式中，方法200包括具體劃分原始日志數(shù)據(jù)220。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)胰島素泵的每個參數(shù)或者設(shè)置中的每一個參數(shù)或設(shè)置都可以利用原始日志數(shù)據(jù)輸入的不同的數(shù)據(jù)部分。在一些實施方式中，通過可用于確定基礎(chǔ)方案222的經(jīng)劃分的部分來處理原始日志數(shù)據(jù)。以上描述了隔離或者劃分輸入到BaS片段(S卩，基礎(chǔ)相關(guān)信息)的原始日志數(shù)據(jù)的過程。在一些實施方式中，方法200包括將原始日志數(shù)據(jù)輸入劃分到MS片段224，即進食事件相關(guān)數(shù)據(jù)。在一些實施方式中，方法200包括將原始日志數(shù)據(jù)輸入劃分到BS片段226，即推注相關(guān)數(shù)據(jù)。另外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過對準原始數(shù)據(jù)并且可選地聚集經(jīng)對準的數(shù)據(jù)輸入可以提高 經(jīng)確定的胰島素泵設(shè)置的精度。這種對準過程增強和/或從更加變化的輸入數(shù)據(jù)隔離信息性數(shù)據(jù)段。因而，例如，可以使用“運行中(on the fly)”收集的原始日志數(shù)據(jù)輸入代替例如由被治療的患者在預(yù)定條件下進行的標準化測試。劃分技術(shù)進一步允許多個數(shù)據(jù)片段的數(shù)據(jù)分析，所述多個數(shù)據(jù)片段用于確定具體胰島素泵參數(shù)，諸如CR、CF或者基礎(chǔ)方案。以上已經(jīng)描述了初始數(shù)據(jù)分析和劃分。多個數(shù)據(jù)片段被一起分析以增強在這些片段的原始數(shù)據(jù)中隱含的那些信息性(和/或復(fù)現(xiàn)的)數(shù)據(jù)片段。BaS片段用于分析基礎(chǔ)率參數(shù)，BS片段用于分析CF或者AIF參數(shù)，并且MS片段用于分析CR、AIF或者CF參數(shù)。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)方案通過基礎(chǔ)方案輸注的胰島素通常影響葡萄糖水平的動態(tài)，但是與觀察到的碳水化合物消耗(進食)和給予的胰島素(推注)相比，該效果是微小的。因此，通過使用原始日志數(shù)據(jù)的信息性片段或者部分并且選擇性地不使用可能被進食或者推注胰島素影響的葡萄糖水平的數(shù)據(jù)片段(MS或者BS片段)，可以對測得的葡萄糖水平的原始日志數(shù)據(jù)進行“清潔(cleaned)”。在一些實施方式中，本發(fā)明的學(xué)習(xí)過程分析“經(jīng)清潔的”數(shù)據(jù)或者原始日志數(shù)據(jù)的信息性區(qū)段。在一些實施方式中，“經(jīng)清潔的”數(shù)據(jù)是BaS片段的原始日志數(shù)據(jù)。在其它實施方式中，例如在這種清潔數(shù)據(jù)不可得的情況下，因而使用其它數(shù)據(jù)區(qū)段來分析針對基礎(chǔ)胰島素的胰島素泵設(shè)置(以下闡述)?；A(chǔ)方案可以表示為作為時間的函數(shù)的一系列單獨基礎(chǔ)治療率。針對預(yù)定義的每天的時段(即，基礎(chǔ)時段)單獨進行對這種數(shù)據(jù)的分析。通過示例，與其它數(shù)據(jù)隔開地在基礎(chǔ)時段0000h-0400h對原始日志數(shù)據(jù)進行單獨分析。圖11是示出描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于基礎(chǔ)方案的無監(jiān)管學(xué)習(xí)的方法的流程圖300。無監(jiān)管學(xué)習(xí)方法300包括從葡萄糖測量值、進食事件和輸注的胰島素的原始日志數(shù)據(jù)獲得經(jīng)劃分的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(步驟310)。劃分過程已在以上描述，并且可應(yīng)用于本環(huán)境。在一些實施方式中，原始日志數(shù)據(jù)包括葡萄糖測量值和輸注的胰島素，即在本實施方式中進食事件不是強制的。方法300還包括可選地確定預(yù)定基礎(chǔ)時段，作為時隙或者沿著一天的時段315。在多個日歷天(calendar day )中收集的這些時段的原始數(shù)據(jù)輸入被對準，如以下進一步闡述的，以提取針對一天中該時段/那些時段的信息性數(shù)據(jù)。在分析之前，原始日志數(shù)據(jù)輸入可以可選地按照可以如下所述計算出的時間延遲來移位。在一些實施方式中，方法300執(zhí)行過程320以從胰島素輸注和血液葡萄糖變化來確定作為被治療的患者的特征的時間延遲(在此描述時間延遲A的計算)。跟隨時間延遲的確定，可以進行根據(jù)葡萄糖測量值和基礎(chǔ)率之間的估計出的時間延遲因數(shù)來確定針對每個預(yù)定義的基礎(chǔ)時段的基礎(chǔ)率。例如，作為對時間延遲Atl的響應(yīng)，原始日志數(shù)據(jù)輸入可以因此移位大約時間延遲Atl,以適當(dāng)?shù)匮a償所述作為被治療患者的特征的延遲。在獲得原始日志數(shù)據(jù)輸入之后，該方法包括學(xué)習(xí)基礎(chǔ)方案過程330?？梢詧?zhí)行斜率相關(guān)算法332，該算法被設(shè)計用于確定患者是否需要改變基礎(chǔ)方案。該過程基于位于每個“干凈的數(shù)據(jù)(clean data)”片段的末端的dG的值和葡萄糖水平。另選地或者與斜率相關(guān)算法332組合，可以執(zhí)行利用原始日志數(shù)據(jù)的葡萄糖水平算法334。原始日志數(shù)據(jù)輸入不需要被清潔或者預(yù)處理，即，使用葡萄糖水平和基礎(chǔ)率的一般日志數(shù)據(jù)。在一些實施方式中，可以通過從血液葡萄糖測量值的變化(或者波動)的發(fā)生和輸注的基礎(chǔ)率來確定或者計算被監(jiān)視/測量的具體患者的當(dāng)前特征時間延遲，從而啟動用于確定基礎(chǔ)方案的學(xué)習(xí)過程。從BaS片段獲得葡萄糖傳感器讀數(shù)(G(t))和基礎(chǔ)率(B(t))。因而確定兩個數(shù)據(jù)點之間的葡萄糖水平變化，即片段的終點處與片段的起點處的葡萄糖水平之差，并且可用dG表示。葡萄糖水平在時間(t)的變化可被定義為DG(t)=dG/dt.變量(A)表示基礎(chǔ)率和測得的葡萄糖水平之間的時間延遲?；A(chǔ)率B(t)以由于注入造成的延遲時間來影響DG(t+A)。參數(shù)A可被導(dǎo)出為如下A=argmax(A, E{B(t) DG (t+A)})，其為使乘法級數(shù)B (t) *DG (t+A)期望值最大化的參數(shù)。在確定時間延遲(A)之后，可以定義和使用級數(shù)[DG(t+A)，B(t)]。因此，在一些實施方式中，用級數(shù)[DG(t+A)，B (t)]表示基礎(chǔ)率和葡萄糖水平的變化之間的關(guān)系，因而獲得基礎(chǔ)治療率和被治療患者中的對應(yīng)的葡萄糖水平的變化的級數(shù)，即，如此處公開的可從其計算基礎(chǔ)率的級數(shù)。在一些實施方式中，將基礎(chǔ)時段設(shè)定或者確定如下?？梢匀斯ざx或者從數(shù)據(jù)自動推導(dǎo)這些基礎(chǔ)時段。通過非限定示例示例，預(yù)定義的一天的基礎(chǔ)時段可以被設(shè)定為0000h-0300h、0300h-0700h、0700h-1100h、1100h-1500h、1500h-2000h 和 2000h-2400h。學(xué)
習(xí)過程將產(chǎn)生針對這些基礎(chǔ)時段的所需要的基礎(chǔ)率。在一些實施方式中，基于這些基礎(chǔ)時段中的每個時段來確定所需要的基礎(chǔ)率。一旦人工定義或者自動推導(dǎo)了基礎(chǔ)，算法就將BaS數(shù)據(jù)或者原始數(shù)據(jù)匹配到這些基礎(chǔ)時段的每一個基礎(chǔ)時段并且進行分析來計算針對基礎(chǔ)時段所需要的基礎(chǔ)率?？梢园凑找韵掠嬎汜槍ε鋵Φ幕A(chǔ)時段的基礎(chǔ)率，例如〈時段，基礎(chǔ)率> :使血液葡萄糖算法的變化最小化可以通過使用級數(shù)值以找到與條件DG(t+A)=0 相對應(yīng)的B (t)，并且從先前計算出的基礎(chǔ)治療率的級數(shù)中選擇使葡萄糖水平的變化(例如，B (t))最小化的基礎(chǔ)治療率，對BaS片段中的級數(shù)[DG (t+A)，B (t)]進行插值。執(zhí)行斜率相關(guān)算法該過程被設(shè)計用于基于位于每個“干凈數(shù)據(jù)”片段(例如，BaS片段)的末端的dG的值和葡萄糖水平來確定患者是否需要改變基礎(chǔ)治療率。當(dāng)dG在預(yù)定閾值上方并且在片段的末端葡萄糖水平高于預(yù)定值時，在對應(yīng)的預(yù)設(shè)胰島素治療中需要提高基礎(chǔ)治療率。當(dāng)dG在預(yù)定閾值下方并且在片段的末端的葡萄糖水平低于預(yù)定值時，在對應(yīng)的預(yù)設(shè)胰島素治療中需要降低基礎(chǔ)治療率。通過非限定示例，在dG>40mg/dl并且在片段的末端的葡萄糖水平高于120mg/dl的情況下，需要提高基礎(chǔ)治療率?？梢蕴峁┤缫韵滤龅牧硪粋€示例。在dG〈-40mg/dl并且在片段的末端的葡萄糖水平低于150mg/dl的情況下，需要提高基礎(chǔ)治療率。減少或者增加的量(即，對應(yīng)的預(yù)設(shè)胰島素治療)可以被設(shè)定為單位/小時的恒定量。另選地，將減少或者增加的量可以被設(shè)定為先前基礎(chǔ)治療的百分比，或者可以是dG和先前基礎(chǔ)治療的函數(shù)。執(zhí)行葡萄糖水平算法該過程利用不需要被清潔或者預(yù)處理的原始日志數(shù)據(jù)，即，使用葡萄糖水平和基礎(chǔ)的一般日志數(shù)據(jù)。因而，本發(fā)明使用原始數(shù)據(jù)來支持和/或調(diào)整干凈的數(shù)據(jù)片段。該過程被設(shè)計用于如上所述基于在具體基礎(chǔ)時段期間中數(shù)據(jù)的積累來確定是否需要改變基礎(chǔ)治療率。通過在共享的時隙或者時段中積累數(shù)據(jù)來增強信息性原始數(shù)據(jù)。因此，該過程對準并且可選地聚集多個基礎(chǔ)時段的原始葡萄糖水平數(shù)據(jù)，因而增強原始數(shù)據(jù)中嵌入的實質(zhì)信息。在一些實施方式中，兩天或者更多天的葡萄糖水平數(shù)據(jù)被對準。對準可以是將共享基礎(chǔ)時段的第一葡萄糖水平數(shù)據(jù)點與共享基礎(chǔ)時段的配對(或者第二)葡萄糖水平數(shù)據(jù)點匹配的形式，其中與(r2，x)對準，A是第一天的葡萄糖讀數(shù)，而r2是第二天的葡萄糖讀數(shù)，并且X是共享基礎(chǔ)時段。在一些實施方式中，對準可以是將第一天的共享時間戳的第一葡萄糖水平數(shù)據(jù)點與第二天的大致相同時間戳的配對(或者第二)葡萄糖水平數(shù)據(jù)點匹配的形式，例如(I^X)與(r2, X)對準，!T1是第一天的葡萄糖讀數(shù)，而r2是第二天的葡萄糖讀數(shù)，并且X是共享時間戳。在一些實施方式中，對準處理揭示唯一表示的葡萄糖模式。對準的葡萄糖數(shù)據(jù)被處理以確定例如針對共享基礎(chǔ)時段或者共享時間戳的代表性葡萄糖水平?？梢赃x擇基礎(chǔ)時段中的經(jīng)對準的葡萄糖水平的中間葡萄糖水平選擇作為代表性葡萄糖水平?？梢赃x擇基礎(chǔ)時段中的經(jīng)對準的葡萄糖水平的聚集值選擇作為代表性葡萄糖水平。在一些實施方式中，確定中間葡萄糖水平和目標葡萄糖水平之間的差。在示例性實施方式中，葡萄糖水平算法可以是如下所述(a)對準多個日歷天的葡萄糖水平數(shù)據(jù)；以及根據(jù)每天的基礎(chǔ)時段聚集數(shù)據(jù)。關(guān)于這一點，參照圖2確定基礎(chǔ)方案的設(shè)定，圖2是作為葡萄糖水平的葡萄糖分 析過程的示例。該圖指示在進一步分析之前對準所劃分的時段和聚集原始日志數(shù)據(jù)。圖2例示了經(jīng)對準的葡萄糖水平數(shù)據(jù)。圖2中的經(jīng)對準的葡萄糖數(shù)據(jù)點以曲線形式示出。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對準葡萄糖水平數(shù)據(jù)隔離并且拆散了葡萄糖水平數(shù)據(jù)的信息性要素，否則可能被忽略。另外，通過揭示葡萄糖數(shù)據(jù)的信息性要素來進一步分析，允許無監(jiān)管地確定胰島素泵設(shè)置。(b)確定針對每個日歷天的基礎(chǔ)時段的平均葡萄糖水平；(C)確定針對每個日歷天的基礎(chǔ)時段的平均葡萄糖水平的中間值作為用于進一步分析的代表值。返回圖3，示出葡萄糖分析的示例，其中原始日志數(shù)據(jù)的時間線被劃分為(00:00、03:00、07:00、11:00、15:00和20:00)的時段/片段。該圖提供所確定的針對每個基礎(chǔ)時段的中間葡萄糖水平和被設(shè)定為90-140mg/dl的目標范圍。如上所述計算中間葡萄糖水平；(d)按照以下描述評估針對每個基礎(chǔ)時段的所確定的中間值和目標范圍之間的差:(d. I)如果差在目標范圍內(nèi)，則該基礎(chǔ)時段的基礎(chǔ)率保持不變；(d. 2)如果差在目標范圍上方，則該基礎(chǔ)時段的基礎(chǔ)率提高；以及(d. 3)如果差在目標范圍下方，則該基礎(chǔ)時段的基礎(chǔ)率降低。減少或者增加的量可以被設(shè)定為以單位/小時計的恒定量，或者可以被設(shè)定為先前基礎(chǔ)治療的百分比，或者可以是中間值和目標葡萄糖水平之間的差和先前基礎(chǔ)治療的函數(shù)。在圖3所示的示例中，在考慮如上所述計算出的時間延遲之前，過程將推薦在基礎(chǔ)時段03:00-07:00 和 20:00-00:00 中提高基礎(chǔ)率?？梢愿鶕?jù)葡萄糖水平過程、斜率相關(guān)算法和/或血液葡萄糖改變最小化算法的加權(quán)平均設(shè)定胰島素泵的基礎(chǔ)方案設(shè)置。作為(葡萄糖水平過程、斜率相關(guān)算法和/或血液葡萄糖改變最小化算法中的)一個或者加權(quán)平均，所獲得的基礎(chǔ)治療率可以用于修改被治療的患者的基礎(chǔ)方案，例如，通過修改胰島素泵的基礎(chǔ)方案。在一些實施方式中，可以根據(jù)葡萄糖水平過程設(shè)定胰島素泵的基礎(chǔ)方案設(shè)置。在一些實施方式中，可以根據(jù)血液葡萄糖改變最小化算法設(shè)定胰島素泵的基礎(chǔ)方案設(shè)置。在一些實施方式中，本發(fā)明涉及基礎(chǔ)方案模塊；該基礎(chǔ)方案模塊被配置成用于執(zhí)行無監(jiān)管學(xué)習(xí)基礎(chǔ)方案或者率的過程；該基礎(chǔ)方案模塊被配置成用于分析作為輸入提供的BaS ;該輸入被處理以產(chǎn)生指不基礎(chǔ)方案的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。在其它實施方式中，該基礎(chǔ)方案模塊被配置成用于分析作為輸入提供的原始日志數(shù)據(jù)；該輸入被處理以產(chǎn)生指示基礎(chǔ)方案的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。在其它實施方式中，該基礎(chǔ)方案模塊被配置成用于分析都被作為輸入提供的BaS和原始日志數(shù)據(jù)兩者；該輸入被處理以產(chǎn)生指示基礎(chǔ)方案的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。學(xué)習(xí)活性胰島素AIF算法
本發(fā)明允許無監(jiān)管學(xué)習(xí)針對被治療的患者專門定制的活性胰島素函數(shù)(AIF)。在一些實施方式中，本發(fā)明因此提供一種方法、裝置和系統(tǒng)，可以獲得依賴于患者的活性胰島素函數(shù)(AIF)代替醫(yī)生采用的傳統(tǒng)的反復(fù)試驗(trial and error)過程。一般地，AIF描述特定時間血液中“活性”胰島素的量。AIF是對胰島素的具體藥效學(xué)特征的測量(表示為活性胰島素)。在本發(fā)明中，AIF是針對被治療的患者的具體的藥效學(xué)的測量。可以參照具體進食、一系列進食、具體胰島素推注事件或者一系列胰島素推注事件來定義活性胰島素。在一些實施方式中，因此從BS和MS片段確定AIF。參照圖14，圖14為例示無監(jiān)管確定活性胰島素函數(shù)的過程的流程圖600。該過程600包括獲得針對可以表示為(i)的具體劃分的原始的葡萄糖測量值和配對的時間戳的集合(步驟610)。可以從原始日志數(shù)據(jù)獲得這些葡萄糖測量值和配對的時間。葡萄糖測量值的集合被歸一化因而獲得一系列歸一化的葡萄糖測量值和配對的時間戳(步驟620)。因而可以按照下述獲得諸如活性胰島素函數(shù)或者曲線的信息性數(shù)據(jù)段。、輸入的葡萄糖測量數(shù)據(jù)，無論是否歸一化，接著都被處理以便將每個葡萄糖測量值和配對的時間戳歸一化為葡萄糖測量值和配對的時間戳的單調(diào)非遞增級數(shù)(i)(步驟630)，或者為大致單調(diào)的非遞增級數(shù)(容許從單調(diào)非遞增級數(shù)約+/_百分之10的偏離)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)大致單調(diào)的非遞增(或者單調(diào)非遞增)級數(shù)良好地定義被治療的患者的活性胰島素特征640 (依賴于用戶的藥效學(xué)行為而不是傳統(tǒng)上使用的固定常數(shù)或者固定函數(shù))。在一些實施方式中，從多個經(jīng)劃分的原始數(shù)據(jù)的分析獲得多個活性胰島素函數(shù)或者曲線。隨后可以是確定所述多個單調(diào)非遞增級數(shù)的中間級數(shù)的分析。中間級數(shù)表示針對多個經(jīng)劃分的原始數(shù)據(jù)(或者多個原始數(shù)據(jù)的片段)的AIF。因此，在一些實施方式中，根據(jù)包括以下描述的過程來確定AIF。AIi被定義為針對可選地為進食或者胰島素推注事件的事件(i)的活性胰島素。事件的時間表示為(Ttl)。任何事件有開始時間點和結(jié)束時間點。這些點定義了第一時間窗口。在一些實施方式中，針對每個事件，開始時間點都被定義為從家庭護理數(shù)據(jù)(日志數(shù)據(jù))提供的從具體事件(Ttl)開始。例如在下一事件開始時間發(fā)生時或者開始時間點后約七小時(兩者中較早的一個)事件結(jié)束。如此處所用的，事件后的峰值傳感器值被標識并且表示為S_ax。峰值后發(fā)生的最小傳感器值表示為S_in。獲得峰值的各個時間標簽通常被記錄，定義時間s_ax和s_in之間的第二時間窗口。獲得第二時間窗口期間的傳感器數(shù)據(jù)(例如，原始日志傳感器數(shù)據(jù))。可以用[Ti, Vi]級數(shù)表示所獲得的傳感器數(shù)據(jù)，其中(Ti)是在進食開始(Ttl)測得的傳感器讀數(shù)的時間標簽，以及(Vi)是在各個(Ti)測得的傳感器值。在一些實施方式中，測得的傳感器數(shù)據(jù)被歸一化為在從0到I的范圍的值。(Ni)表示各個(Vi)的歸一化值，并且可以計算為Ni=ViZ(Smniax-Snmin)0因而可以獲得歸一化的級數(shù)[Ti, Ni]。在一些實施方式中，級數(shù)([Ti, Vi]或者[Ti, Ni])被修改(或者“強迫”)為單調(diào)級數(shù)，諸如單調(diào)非遞增級數(shù)。因而，通過將每個(Ni)關(guān)聯(lián)到最小歸一化的(％)，j=l到i來獲得非遞增級數(shù)。
可以通過將級數(shù)([Ti, Vi]或者[Ti, Ni])的項順序地插入非增單調(diào)級數(shù)來執(zhí)行，如果這些項中的傳感器值不超過先前插入的任何傳感器值，則例如丟棄那些違反的值。在這個方面，順序暗含從開始時間點向結(jié)束時間點處理、換句話說，可以如下所述獲得(Ni)，Ni=Hiin ({N」}，j=l: i) 通過非限定示例，對于級數(shù)Nj= {1,0. 9,0. 8，1.2,0. 7}，Ni將是{I, 0. 9，0. 8，0. 8，0. 7}。進食峰值，即在(Ttl)，可以被添加。因而，[T0, I]被添加到級數(shù)[Ti, Ni]的開始處。因而獲得的級數(shù)表示針對具體進食或者推注胰島素事件的活性胰島素Ali。
在發(fā)生超過一個進食或者發(fā)生超過一個推注事件或者具有多個進食和推注胰島素事件的情況下，可以獲得針對一組事件的活性胰島素級數(shù)。針對一組事件的活性胰島素是全部進食級數(shù){Ali}的中間值。表示為AI_total的所得到的級數(shù)表示可應(yīng)用于全部事件的活性胰島素曲線。AI_total中的值表示在被治療的患者中仍有活性的胰島素的百分比。例如，AI_total級數(shù)內(nèi)的[t = 25，v=0. 8]元素可以指示在注射推注之后25分鐘80%的胰島素仍有活性。在一些實施方式中，本發(fā)明涉及AIF模塊；該AIF模塊被配置成用于執(zhí)行無監(jiān)管學(xué)習(xí)活性胰島素曲線或者函數(shù)的過程。該AIF模塊被配置成用于分析作為輸入提供的MS ;該輸入被處理以產(chǎn)生指示胰島素活性曲線參數(shù)的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。在一些實施方式中，該AIF模塊被配置成用于分析作為輸入提供的BS ;該輸入被處理以產(chǎn)生指示胰島素活性曲線參數(shù)的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。在一些實施方式中，該AIF模塊被配置成用于分析都作為輸入而提供的BS和MS兩者；該輸入被處理以產(chǎn)生指示胰島素活性曲線參數(shù)的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。學(xué)習(xí)CR算法以[克/單位]為單位測量碳水化合物比例(CR)。碳水化合物比例(CR)評價或者量化為了補償消耗的CHO而需要的胰島素的實際量?？蛇x地，所估計的CR對預(yù)期葡萄糖水平返回到進食時間的水平的時間(本發(fā)明中優(yōu)選為3小時)進行調(diào)整。在實際中，患者不總是在日常例程(有時造成泵中插入的設(shè)置不適合)。在很多情況下，適當(dāng)?shù)腃HO與胰島素比例將改變并且從胰島素泵中設(shè)置的參數(shù)偏離。在很多時間，該偏離涉及患者不正確估計他們消耗的進食中CHO的量。因此，本發(fā)明的無監(jiān)管學(xué)習(xí)CR算法解決對被相應(yīng)地確定或者調(diào)整的CR確定的需要。圖12是例示根據(jù)本發(fā)明的實施方式的碳水化合物比例(CR)的無監(jiān)管學(xué)習(xí)的方法的流程圖400。無監(jiān)管CR學(xué)習(xí)方法400包括從葡萄糖測量值、進食事件和輸注的胰島素的原始日志數(shù)據(jù)獲得經(jīng)劃分的數(shù)據(jù)410。CR學(xué)習(xí)方法400可以按照下述使用數(shù)據(jù)的MS片段來獲得信息性數(shù)據(jù)段。劃分過程已在以上提供，并且可應(yīng)用于本環(huán)境。方法400還包括確定多個葡萄糖水平和配對的實際碳水化合物比例。方法400的應(yīng)用因而產(chǎn)生葡萄糖水平和候選碳水化合物比例的對420。在過程430，從先前確定的候選實際碳水化合物比例學(xué)習(xí)碳水化合物比例(CR)。這些候選實際碳水化合物比例是信息性片段，它們被按照下述進一步處理以獲得最終CR。在一些實施方式中，應(yīng)用配對的實際碳水化合物比例的多項式分析432。在其它實施方式中，在進行多項式分析之前，確定并且可選地去除來自配對的候選碳水化合物比例的輪廓對(outliner pair) 434。還可以通過投票過程(未示出)選擇得到的候選碳水化合物比例，在投票過程中候選碳水化合物比例中的符合的大多數(shù)被使用或者選擇作為CR。在其它實施方式中，使用多項式分析和投票過程二者的組合(諸如加權(quán)組合)來確定最終CR。以上提供確定CR的過程的具體示例，并且可應(yīng)用于這個方面。在一個更具體但是非限定實施方式中，根據(jù)包括以下內(nèi)容的過程確定碳水化合物比例(CR)計算每個MS片段的實際CR (pracCR)。實際CR (pracCR)表不CHO與實際輸注的胰島素的比。在一些實施方式中，針對配對的MS片段(MS片段中的pracCR)來確定實際CR (pracCR)。在一些實施方式中，針對每個配對的MS片段確定實際CR (pracCR)。這些過程導(dǎo)致配對值的級數(shù)Ser= {Diff (i), pracCR(i)}, (i)是數(shù)據(jù)片段計數(shù),如以下定義的。i)進食片段中的實際碳水化合物比例(pracCR)以下方法確定針對每個MS片段的pracCR。該方法解決所需要的從推注效果分離或者隔離進食效果。針對每個進食片段，在先前確定的MS片段中，MS (i)執(zhí)行包括下述的過程(I)獲得MS⑴給出的總胰島素推注，表示為Bttrt;(2)計算在MS(i)中片段開始處的活性胰島素(Al)，表示為AIstart ;AI根據(jù)被治療的患者的活性胰島素函數(shù)(AIF)而被確定，如可以從開環(huán)測量數(shù)據(jù)(以上定義)確定；(3)確定在MS(i)中片段的末尾處的活性胰島素(Al)，表示為AIend ;(4)用 RelIr^i)=BtQt+AIstart-AIend 計算片段中的胰島素；(5)獲得MS(i)中片段開始處的葡萄糖傳感器值，表示為Sstart。在一個實施方式中，獲得單個葡萄糖傳感器值。在其它實施方式中，獲得多個葡萄糖傳感器值的平均值。(6)獲得片段末尾處的傳感器值，表示為Send。在一個實施方式中，獲得單個葡萄糖傳感器值。在其它實施方式中，獲得多個葡萄糖傳感器值的平均值。(7)按照下述計算開始和末尾點之間的差Diff⑴=Send-Sstart ；(8)獲得片段中消耗的總碳水化合物，表示為Cttrt⑴；(9)確定針對片段的實際CR，pracCR⑴=Cttrt⑴/RelIns⑴。被治療的患者的活性胰島素函數(shù)(AIF)可以是用于估計MS片段中的活性胰島素的即時AIF設(shè)置。即時AIF可以是剛剛即時計算出的AIF參數(shù)，近似于CR計算，例如針對MS片段計算出的AIF設(shè)置。在應(yīng)用到進食片段(i)之后，得到以下級數(shù)Ser={DiffBG(i)，pracCR(i)}。該級數(shù)包括進食片段中的血液葡萄糖改變和配對的所確定的實際碳水化合物比例?？梢圆捎梅椒ê瓦^程以從以上獲得的級數(shù)提取最終碳水化合物比例(CR)。在一些實施方式中，在使用CR提取方法之前，去除輪廓對，因而獲得級數(shù)Ser，級數(shù)Ser可表示為Ser_out= (DiffBGout (i), pracCR0Ut (i)},即，省略了輪廓的級數(shù)。盡管以下描述的實施方式使用Ser_out級數(shù),但應(yīng)理解的是在一些實施方式中可以使用Ser級數(shù)。
多頂式CR提取方法K階多項等式可以擬合Sellout級數(shù)，并且得到的函數(shù)FO將產(chǎn)生CR_k=F(DifT)。可以從所獲得的擬合函數(shù)計算所提取的CR，例如，通過提供期望的輸入DiffBG以從擬合函數(shù)輸出得到的CR。針對被治療的患者的期望的差DiffBG通常是-0(例如，DiffBG=OX可以從擬合的優(yōu)化BG差計算提取的CR。DiffBG=O,作為函數(shù)輸入。針對 DiffBG = 0 得到的 CRjn=F(DiffBG)是期望的 CR。投票CR提取方法:最小可能CRk，從而對于任何CR>=CRk，75%的匹配DiffBG⑴將是DiffBG {i} XThreshVal (對于期望的的ThreshVal>0)。所發(fā)現(xiàn)的CRk是該提取方法的期望的CR。應(yīng)注意的是該過程不局限于75%匹配DiffBG(i)，還可以使用其它比例。在一些實施方式中，最終學(xué)習(xí)的CR可以被獲得作為上述提取實施方式中的一個或者作為加權(quán)平均。以下非限定示例例示了確定最終碳水化合物比例(CR)的無監(jiān)管過程。圖4是用于計算推薦碳水化合物比例(CR)的從進食部分(MSs)導(dǎo)出的示例性進食片段。圖4所示的數(shù) 據(jù)包括連續(xù)葡萄糖傳感器讀數(shù)、隨著時間的胰島素泵輸注和進食數(shù)據(jù)的原始日志數(shù)據(jù)。上部曲線圖G3呈現(xiàn)葡萄糖水平，其中用黑三角形標記進食事件。下部曲線圖G4呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L4是基礎(chǔ)率，具有黑圓形的豎直線是推注。這些片段用數(shù)字和黑框標記。在當(dāng)前示例中，該患者的胰島素泵中的初始CR設(shè)置是7克/單位。圖4還示出針對此日志數(shù)據(jù)集合的標識的進食片段(MS)片段，標記為MS1-MS715在圖5中，注意圖4的片段MS10圖5示出針對片段MS1計算pracCR和DiffBG。如圖所示，圖5僅僅包含一個進食。用附圖中標記的數(shù)據(jù)，采用上述方法，確定以下的對pracCR=7克/單位并且DiffBG=_187mg/dl。在圖6中，注意圖4的片段MS4。圖6示出作為包含超過一個進食的進食片段的示例的MS4。上部曲線圖G3呈現(xiàn)葡萄糖水平，其中用黑三角形標記進食事件。下部曲線圖G4呈現(xiàn)胰島素治療，其中水平線L4是基礎(chǔ)率，而具有黑圓形的豎直線是推注。用附圖中標記的數(shù)據(jù)，采用上述方法，確定以下的對pracCR=2克/單位并且DiffBG=_200mg/dl。圖7是針對MS，MS1-MS7來計算出的對Ser= {DiffBG⑴，pracCR⑴}的曲線圖。藍線L5是多項式分析的結(jié)果，而水平綠線L6是投票分析的結(jié)果。在根據(jù)上述方法進行確定MS1-MSd^Ser=(DiffBGa)1PracCRaM之后，可以進一步導(dǎo)出最終CR。圖7示出分析多項式方法(以曲線圖L5得到)和投票方法(以曲線圖L6得到)的Ser的散點圖。針對本示例確定的最終CR是從多項式方法和投票方法兩者的加權(quán)組合得到的約5克/單位。通過非限定示例示例，對于確定CR，多項式和投票技術(shù)可以接著被應(yīng)用以識別代表性CR或最終CR，這些技術(shù)已經(jīng)討論。所選擇的最終CR設(shè)置的統(tǒng)計學(xué)顯著性來源于這樣的事實它是從針對該確定而專門劃分的采樣的原始數(shù)據(jù)片段獲得的，并且因為經(jīng)劃分的數(shù)據(jù)輸入中的不同的數(shù)據(jù)段的部分貢獻。在一些實施方式中，本發(fā)明涉及碳水化合物比例模塊；該碳水化合物比例模塊被配置成用于執(zhí)行碳水化合物比例的無監(jiān)管學(xué)習(xí)的過程；該碳水化合物比例模塊被配置成用于分析作為輸入提供的MS ;該輸入被處理以產(chǎn)生指示碳水化合物比例(CR)參數(shù)的全局胰島素泵設(shè)置的輸出信號。學(xué)習(xí)CF算法校正因數(shù)(CF)被以[mg/dL/單位]單位測量。以下提供本發(fā)明的學(xué)習(xí)過程并且解決在多個情形下(或者數(shù)據(jù)片段)的CF提取。圖13是例示根據(jù)本發(fā)明的實施方式的碳水化合物比例(CF)設(shè)置的無監(jiān)管學(xué)習(xí)的方法的流程圖500。無監(jiān)管CF學(xué)習(xí)方法500包括從葡萄糖測量值、進食事件和輸注的胰島素的原始日志數(shù)據(jù)獲得經(jīng)劃分的進食和非進食片段510。CF學(xué)習(xí)方法500可以按照下述利用MS和BS數(shù)據(jù)片段來獲得信息性數(shù)據(jù)段。所獲得的信息段被用于執(zhí)行確定最終校正因數(shù)設(shè)置的過程550。在一些實施方式中，方法500包括確定多個校正因數(shù)，每個校正因數(shù)根據(jù)從原始日志數(shù)據(jù)導(dǎo)出的活性胰島素動力被配對到進食或者非進食片段(分別為555、560)。在一些實施方式中，方法500包括根據(jù)已確定的調(diào)整因數(shù)和葡萄糖可接受范圍確定校正因數(shù)565。在一些實施方式中，從多個校正因數(shù)選擇最終CF泵設(shè)置。在其它實施方式中，多個校正因數(shù)中的校正因數(shù)被加權(quán)并且加權(quán)的校正因數(shù)的組合可以用于產(chǎn)生最終CF泵設(shè) 置。以下提供多個情形和/或數(shù)據(jù)片段中的CF提取A.從進食片段(MS)提取CF (表示CFfM MS):來自此MS片段的原始日志數(shù)據(jù)以及新計算出的CR被用于CF提取。一般地，當(dāng)被治療的患者消耗進食時，要輸注的胰島素的量包括兩部分(i)進食推注(用胰島素泵的CR設(shè)置計算)和(ii)校正推注(用被治療的患者的當(dāng)前血液葡萄糖(BG)水平、胰島素泵的CF設(shè)置和預(yù)設(shè)目標水平計算。正常地，僅僅如果在進食事件的開始處的BG水平在目標范圍以外則可以添加校正推注。在已輸注的胰島素的量充足的情況下，進食時間數(shù)小時后的葡萄糖水平應(yīng)接近目標水平。在數(shù)小時(可選地，3小時)后的血液葡萄糖不接近目標的情況下，需要修改的CF。由于以上描述的CR是準確的，所以進食推注分量是準確的，因此，從葡萄糖目標的偏差歸因于第二 CF依賴分量。可以通過采用以下方法進行針對片段MS⑴的校正因數(shù)確定(I)確定在片段MS(i)給出的胰島素，可以可選地按照以下方式計算該胰島素
權(quán)利要求
1.一種用于糖尿病治療管理的監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)包括 通信接口，其被配置成用于允許對所存儲的經(jīng)過特定時間而獲得的并且是葡萄糖測量值、進食和胰島素輸注的時間上隔開的數(shù)據(jù)點的原始日志數(shù)據(jù)進行存取； 控制單元，其包括無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于接收和處理所述原始日志數(shù)據(jù)，以從所述原始日志數(shù)據(jù)的殘余日志數(shù)據(jù)部分確定信息性數(shù)據(jù)段，并且選擇所述信息性數(shù)據(jù)段以便進行回顧式分析以計算基礎(chǔ)率、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少一個全局胰島素泵設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，根據(jù)預(yù)編程的采樣模式來獲取所述原始日志數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于從與所述特定時間中的所選擇的時隙相對應(yīng)的所述信息性數(shù)據(jù)段的一部分確定所述參數(shù)中的每一個參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于分析所述信息性數(shù)據(jù)段并且選擇所述特定時間中的時隙以計算所述參數(shù)中的每一個參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項所述的系統(tǒng)，其中，不考慮任何用戶交互，所接收到的原始日志數(shù)據(jù)對應(yīng)于在存取時間處的存儲圖像。
6.一種用于糖尿病治療管理的監(jiān)視系統(tǒng)，該監(jiān)視系統(tǒng)包括 通信接口，其被配置成用于允許對所存儲的作為葡萄糖測量值、進食和胰島素輸注的時間上隔開的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)進行存??； 控制單元，其包括數(shù)據(jù)處理器裝置，用于回顧式分析所述數(shù)據(jù)并且確定基礎(chǔ)率、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少一個全局胰島素泵設(shè)置，其中，所述處理器裝置用于通過處理與所述特定時段中的所選擇的時隙相對應(yīng)的所述接收到的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段來確定所述參數(shù)中的每一個參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器裝置被配置成用于分析所接收到的數(shù)據(jù)并且選擇所述特定時段中的時隙以確定所述參數(shù)中的每一個參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的方法，其中，所述控制單元包括控制器，所述控制器與所述通信接口相關(guān)聯(lián)并且被編程為根據(jù)預(yù)定采樣時間模式來接收所述數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任意一項所述的系統(tǒng)，其中，不考慮任何用戶交互，接收到的所存儲的數(shù)據(jù)對應(yīng)于在存取時間處的存儲圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括存儲器模塊，所述存儲器模塊被配置成用于保持所述存儲的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述分析包括對所述存儲的數(shù)據(jù)進行劃分；因而獲得在預(yù)定時間窗口內(nèi)的所存儲的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定時間窗口是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)片段(BaS)并且所述胰島素泵設(shè)置是基礎(chǔ)率。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定時間窗口是進食數(shù)據(jù)片段(MS)，并且從活性胰島素函數(shù)(AIF)、校正因數(shù)(CF)或者碳水化合物比例(CR)選擇所述胰島素泵設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定時間窗口是推注數(shù)據(jù)片段(BS)并且從校正因數(shù)(CF)或者活性胰島素函數(shù)(AIF)中選擇所述胰島素泵設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所存儲的數(shù)據(jù)是從遙控器獲得的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所存儲的數(shù)據(jù)是能夠經(jīng)過獨立于用戶操作的異步操作而被存取的。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所存儲的數(shù)據(jù)是獨立地積累所述信息的遙控器的存儲圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所存儲的數(shù)據(jù)是從隨著時間獨立地積累所述信息的遙控器獲得的。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述指示葡萄糖傳感器讀數(shù)、胰島素輸注和進食記錄的信息是從獨立地積累所述信息的遙控器獲得的文件。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所存儲的數(shù)據(jù)在文件中解碼。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述文件被從網(wǎng)絡(luò)下載并且存儲在存儲器模塊中。
22.一種用于確定胰島素泵設(shè)置的方法，該方法包括以下步驟 進行對胰島素泵設(shè)置的無監(jiān)管學(xué)習(xí)，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)包括以下操作 (a)獲得在記錄了單個被治療的患者沿著特定時間窗口的葡萄糖水平的一個或者更多個葡萄糖監(jiān)視單元上積累的原始日志數(shù)據(jù)輸入； (b)從被劃分為數(shù)據(jù)片段的原始日志數(shù)據(jù)輸入確定信息性數(shù)據(jù)段，所述信息性數(shù)據(jù)段是從所述數(shù)據(jù)片段確定的；以及 (c)從所述信息性數(shù)據(jù)段計算全局胰島素泵設(shè)置，其中，所述設(shè)置包括基礎(chǔ)方案、碳水化合物比例(CR)、校正因數(shù)(CF)或者活性胰島素函數(shù)(AIF)中的至少一個參數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，該方法包括以下步驟將所述原始日志數(shù)據(jù)劃分為預(yù)定的數(shù)據(jù)片段。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)片段是基礎(chǔ)片段(BaS)、推注片段(BS)或者進食片段(MS)中的一個。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，該方法還包括沿著共享的時間軸對準所述原始日志數(shù)據(jù)輸入的多個數(shù)據(jù)部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)部分是基礎(chǔ)時段。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，該方法包括以下步驟確定代表性數(shù)據(jù)點，所述代表性數(shù)據(jù)點既包括聚集的血液葡萄糖水平的值又包括時間戳；所述代表性數(shù)據(jù)點配對到所選擇的基礎(chǔ)時段；所述代表性數(shù)據(jù)點指示針對所選擇的基礎(chǔ)時段確定的基礎(chǔ)率。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述基礎(chǔ)片段(BaS)的所述原始日志數(shù)據(jù)輸入包括作為時間的函數(shù)的一系列基礎(chǔ)率；該方法包括以下步驟確定在所述基礎(chǔ)片段(BaS)處作為被治療的患者的特征的時間延遲，所述時間延遲在基礎(chǔ)治療率和所述葡萄糖水平的變化之間；獲得輸注時間的多個所選擇的基礎(chǔ)率、在從所述輸注時間測量到的時間延遲處的各個配對的葡萄糖水平；從多個所選擇的基礎(chǔ)率中確定使葡萄糖水平的變化最小化的作為結(jié)果的基礎(chǔ)率。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，該方法包括通過執(zhí)行以下方法確定活性胰島素函數(shù)(AIF)(a)獲得針對所述時間片段中的原始日志數(shù)據(jù)的葡萄糖測量值的集合以及配對的時間戳； (b)對所述集合的每一個葡萄糖測量值進行歸一化，因而獲得一系列經(jīng)歸一化的葡萄糖測量值和配對的時間戳； (C)把所述經(jīng)歸一化的葡萄糖測量值和配對的時間戳處理為大致單調(diào)的非遞增級數(shù)；因而獲得所述活性胰島素函數(shù)(AIF)。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，從來自MS片段的原始日志數(shù)據(jù)輸入獲得碳水化合物比例(CR)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，根據(jù)被定義為針對MS片段的攝取的碳水化合物與所輸注的胰島素的比例的實際碳水化合物比例(PracCR)來計算所述碳水化合物比例(CR)。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，該方法包括以下步驟確定針對所述MS片段的多個葡萄糖水平和配對的實際碳水化合物比例；所述配對的實際碳水化合物比例是限定了曲線的候選碳水化合物比例。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，從候選的實際碳水化合物比例確定所述碳水化合物(CR)設(shè)置。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，通過計算即時AIF設(shè)置以估計所述MS片段中的活性胰島素來計算針對進食的碳水化合物比例(CR)。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，通過選擇擬合配對的實際碳水化合物比例的曲線的函數(shù)來確定碳水化合物比例(CR)設(shè)置。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，通過多數(shù)投票過程確定碳水化合物比例(CR)設(shè)置。
37.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，從MS片段的原始日志數(shù)據(jù)輸入確定針對進食的校正因數(shù)(CF)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，通過處理AIF以估計所述MS片段中的活性胰島素和即時碳水化合物比例(CR)，來計算針對進食的校正因數(shù)(CF)。
39.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，從BS片段的原始日志數(shù)據(jù)輸入確定非進食校正因數(shù)(CF)。
40.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，根據(jù)以下參數(shù)來修改所述校正因數(shù)(CF) 在時間窗口或者片段期間的最小傳感器讀數(shù)、在迫近低血糖和低血糖時段之外記錄的最低血液葡萄糖讀數(shù)之間的比例；以及 在獲得最小傳感器讀數(shù)之前的時隙中的最大傳感器讀數(shù)。
41.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，多個候選校正因數(shù)(CF)被確定并且通過投票過程確定校正因數(shù)(CF)設(shè)置。
42.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，通過上傳所述原始日志數(shù)據(jù)輸入以使得能夠把所述原始日志數(shù)據(jù)輸入傳遞到無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，來進行所述獲得原始日志數(shù)據(jù)輸入的操作。
43.一種用于確定用于患者的胰島素治療的活性胰島素函數(shù)(AIF)的方法，該方法包括以下步驟(a)獲得經(jīng)過特定時間而獲得的并且指示了所述患者的葡萄糖測量值的原始日志數(shù)據(jù)，所述原始日志數(shù)據(jù)被劃分，包含有在時間片段處獲得的數(shù)據(jù)， (b)獲得針對所述時間片段中的原始日志數(shù)據(jù)的葡萄糖測量值的集合以及配對的時間戳； (c)對所述集合的每ー個葡萄糖測量值進行歸一化，因而獲得一系列經(jīng)歸ー化的葡萄糖測量值和配對的時間戳； Cd)把所述經(jīng)歸一化的葡萄糖測量值和配對的時間戳處理為大致單調(diào)的非遞增級數(shù)；因而獲得所述活性胰島素函數(shù)(AIF)。
44.一種用于糖尿病治療管理的控制單元，該控制単元包括數(shù)據(jù)處理器裝置，其被配置用作無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被預(yù)編程用于處理經(jīng)過特定時間而獲得的并且指示了葡萄糖測量值、進食事件和胰島素輸注的原始日志數(shù)據(jù)輸入，所述處理包括以從所述原始日志數(shù)據(jù)的殘余日志數(shù)據(jù)部分確定信息性數(shù)據(jù)段，以及選擇所述信息性數(shù)據(jù)段以便進ー步處理以計算基礎(chǔ)率、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少ー個，并且產(chǎn)生全局胰島素泵設(shè)置。
45.一種可記錄在存儲介質(zhì)上并且包括機器可讀格式的計算機程序，該計算機程序被配置成用于當(dāng)被訪問時，進行以下操作識別與特定時段對應(yīng)的并且包括葡萄糖測量值、進食事件和胰島素輸注的原始日志數(shù)據(jù)輸入；確定所述原始日志數(shù)據(jù)的信息性數(shù)據(jù)段和殘余日志數(shù)據(jù)；選擇所述信息性數(shù)據(jù)段并且從所述信息性數(shù)據(jù)段計算基礎(chǔ)率、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)中的至少ー個，并且產(chǎn)包括針對全局胰島素泵設(shè)置的值的輸出數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于糖尿病治療管理的監(jiān)視系統(tǒng)和方法。該監(jiān)視系統(tǒng)包括控制單元和通信接口，被配置成用于允許對所存儲的經(jīng)過特定時間已獲得的并且是葡萄糖測量值、進食和胰島素輸注的時間上隔開的數(shù)據(jù)點的原始日志數(shù)據(jù)進行存取。所述控制單元包括無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器，所述無監(jiān)管學(xué)習(xí)控制器被配置成用于接收和處理所述原始日志數(shù)據(jù)，以從所述原始日志數(shù)據(jù)的殘余日志數(shù)據(jù)部分確定信息性數(shù)據(jù)段，以及選擇所述信息性數(shù)據(jù)段以便回顧式分析以計算基礎(chǔ)率、校正因數(shù)(CF)、碳水化合物比例(CR)和胰島素活性曲線參數(shù)的至少一個全局胰島素泵設(shè)置。
文檔編號G06F19/00GK102667787SQ201080053596
公開日2012年9月12日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者E·A·格倫貝格, E·阿特拉斯, M·菲利浦, R·尼姆里, S·米勒 申請人:莫爾研究應(yīng)用有限公司