[發明專利]用于藥物遞送系統的可視化和分析工具

有效

• 申請號: 201780009922.0
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN108697880B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: D.費南;P.維爾施徹提恩
• 申請（專利權）人: 安尼馬斯公司
• 主分類號: G16H40/00
• 分類號: G16H40/00;A61M31/00;A61M5/172
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;張金金

所提供的是一種用于胰島素遞送系統(諸如人工胰臟)的可視化和分析工具，在該系統中基于系統算法使用患者可控制的泵來遞送胰島素，以用來相對于基線遞送速率調整胰島素遞送；例如默認的基礎速率和用于測量葡萄糖水平的傳感器。該工具被配置有該系統的控制器以檢測并記錄基于由該系統遞送的實際胰島素與該基線遞送速率之間的差異的事件。這些檢測的事件是提供與該系統的治療價值相關的信息的測量(在沒有此類測量的情況下，可能會忽略或未注意到該系統的治療價值)，從而培養對該遞送系統的信任和信心。此外，提供可實現進一步改善的葡萄糖控制的信息。

相關申請的交叉引用

本專利申請根據35U.S.C.§119的相關部分要求2016年2月5日提交的美國專利申請62/291,792的優先權，其全部內容以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明整體涉及葡萄糖管理領域，并且更具體地涉及一種遞送胰島素的系統(諸如由胰島素遞送調節算法控制的人工胰臟)以及相關方法，在該方法中檢測系統對用戶的葡萄糖變化的反應。可視化工具能實現有意義的數據分析，并且也可用于通過支持治療決策來改善胰島素治療。

背景技術

糖尿病是由胰臟無法產生足量荷爾蒙胰島素所引起的慢性代謝疾病。這種不足會導致高血糖癥，即血漿中存在過量的葡萄糖。持續性高血糖癥已與多種嚴重癥狀和危及生命的長期并發癥相關聯。因為恢復內因性胰島素生產尚不可實行，所以需要永久治療，提供恒定血糖控制，以維持血糖水平在正常范圍內。此類血糖控制是通過定期向患者身體供給外部胰島素來完成。

已通過開發藥物遞送裝置來完成血糖控制的實質改善，此類藥物遞送裝置允許以類似于自然發生的生理過程的方式遞送藥物，并且可控制其遵循標準或個別修改的方案，以給予患者更好的血糖控制。

此類藥物遞送裝置可構建為可植入裝置。或者，可使用外部裝置，其具有用于經由經皮插入導管(catheter)或套管(cannula)向患者皮下輸注的輸注套組(infusion set)。此類外部藥物遞送裝置通常是安裝在衣服上或(且優選地)隱藏在衣服下方或內部、或安裝在身體上，且通常是經由內建至裝置中或在分開的遙控裝置上的用戶接口控制。

由藥物遞送裝置遞送合適量的胰島素需要患者頻繁地測定他或她的血糖水平。此值是輸入到外部泵或控制器中，以確定是否需要適當修改預設的或現時正在使用的胰島素遞送方案(即劑量和時機)。一般通過間歇性測量裝置(諸如手持型電子計)，經由基于酶的測試條接收血液樣本并且基于酶反應計算血糖值，來執行血糖濃度確定。

或者，連續葡萄糖監控器(“CGM”)可與藥物遞送裝置一起使用，以允許對輸注到糖尿病患者中的胰島素進行閉回路控制(closed loop controB。為了能閉回路控制輸注的胰島素，通過使用一或多種算法的控制器來提供遞送至使用者的藥物的自主調節。例如，可利用比例-積分-微分(“PID”)控制器并且可基于代謝模型的簡單規則來調諧。

或者，模型預測控制器(“MPC”)已經證明比PID更穩健，因為MPC在確定MPC的輸出時會主動考慮控制變更的近期影響而有時會受到約束，然而PID在確定未來變更時一般僅牽涉到過去的輸出。可在MPC控制器中實施約束使得解決方案處于受限的“空間”中(其意味著在強加的遞送限制內)得以保證，并且防止該系統超出已經達到的限制。

MPC控制器的細節、以及MPC上的變異和表示葡萄糖與胰島素的復雜交互作用的數學模型在下列文獻中示出和敘述：