專利名稱：用于監(jiān)測生理參數(shù)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測生理參數(shù)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
大約兩億人患有糖尿病。糖尿病是一種身體不能適當?shù)卣{(diào)節(jié)或利用胰 島素的慢性病癥，其導(dǎo)致血液中的葡萄糖水平失常(過高或過低)。對于這 些患者而言，需要貼身的血糖監(jiān)測。目前，用于觀察血糖水平的方法例如 需要刺破手指來取得血液樣本并由葡萄糖儀進一步處理該樣本。但是，單 單觀察對于血糖控制是不足夠的。任何血糖決策支持系統(tǒng)應(yīng)當能夠盡可能
準確地在30到60分鐘的時間范圍內(nèi)預(yù)測血糖的未來值。在所預(yù)測的時間 內(nèi)，然后該患者可以采取適當動作，例如食物攝取或胰島素注射，以便這 些動作在時間上有效。
有幾個必須由預(yù)測方法解決的問題。首先，葡萄糖-胰島素相互作用的 動態(tài)變化相當復(fù)雜。即使連續(xù)血糖測量也僅僅提供了關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)的一部 分實際信息。第二，血糖水平的波動本質(zhì)上是不穩(wěn)定的，并且取決于諸如 食物和胰島素注射的外部因素。第三，即使對于相同患者，在相同食物攝 取和胰島素注射的情況下，由于已知影響葡萄糖代謝率的大量參數(shù)(例如 體溫或身體活動)的變化，葡萄糖動態(tài)變化也可以不同。
例如，在US6,923,763B1中，提出了一種基于復(fù)雜動態(tài)模型的預(yù)測方 法，該模型包括所測量的葡萄糖值、心率和心率可變性，以嘗試在未來估 計血糖水平并估計低血糖癥的風險。該方法基于對葡萄糖調(diào)節(jié)的動態(tài)建模。 由用于葡萄糖進展(glucose evolution)的動態(tài)模型進行預(yù)測的一個缺點在 于該模型是非線性的，復(fù)雜的并且包含大量不能測量的生理參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可以更可靠地預(yù)測生理參數(shù)的進展的用于監(jiān)測生理參數(shù)的方法。
通過用于監(jiān)測生理參數(shù)，具體是用于監(jiān)測血糖水平的方法來實現(xiàn)上述 目的，該方法包括
通過重復(fù)測量記錄生理參數(shù)，并且
預(yù)測生理參數(shù)的進展，
其中，可以通過參數(shù)模型預(yù)測生理參數(shù)在自主進展間隔上的進展。 優(yōu)選地，該記錄步驟包括用于測量生理參數(shù)，例如進行葡萄糖測量的
非侵入性、連續(xù)方法。這種意義上的連續(xù)意味著，如果需要，大約每5到
IO分鐘，優(yōu)選自主地執(zhí)行該測量。
本發(fā)明的自主進展間隔意思是具有生理參數(shù)，例如血糖水平的相對簡 單進展的時間間隔。這種間隔的主要特征在于不存在嚴重的外部影響，如 食物攝取、胰島素注射、身體鍛煉等。在自主進展間隔內(nèi)，可以將參數(shù)模 型用于生理參數(shù)，如葡萄糖濃度。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，可以從 對生理參數(shù)進展的連續(xù)跡線的統(tǒng)計分析導(dǎo)出該參數(shù)模型，其可以在有限的 時間間隔上被很好地描述和近似。本發(fā)明方法的一個優(yōu)點在于，可以使用 育限數(shù)量的參數(shù)和復(fù)雜性降低的模型，而不管潛在處理的復(fù)雜性。
在自主間隔內(nèi)，由以下參數(shù)模型預(yù)測生理參數(shù)的進展 G(f卜卯;p丄,…，外),
其中，G(t)是時間t處的生理參數(shù)水平，其由時間t處的具有參數(shù)ph ... ,pk 的值Q預(yù)測。利用該參數(shù)模型來推算，即預(yù)測生理參數(shù)(具體是血糖濃度) 的未來值。
對于包括多個(時間tk.i處，i=l...m)先前測量的自主進展間隔，根據(jù) 參數(shù)模型的最佳參數(shù)組或參數(shù)向量A—,優(yōu)選由最小二乘法確定-
爽—！ = argminE G(^—i) 一 Q(^-"灼
根據(jù)本發(fā)明方法的預(yù)測包括如下步驟 向自主進展間隔內(nèi)的先前測量添加生理參數(shù)的新測量， 進行新測量與先前測量一起是否仍然形成自主進展間隔的測試，并且 基于該測試，
變更自主進展間隔和/或變更參數(shù)模型，以及
6使用用于變更后的自主進展間隔的參數(shù)模型來預(yù)測生理參數(shù)的進展。
新測量(tk， G(tk))和自主進展間隔內(nèi)的許多先前測量((tk-i， G(tk.O)} (i從1 到n)—起形成在其上進行測試的新間隔。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在 該測試中，將新測量與先前預(yù)測的生理參數(shù)的進展相比較。然后相應(yīng)地變 更自主進展間隔。例如，使自主進展間隔變窄，使得參數(shù)模型能夠預(yù)測生 理參數(shù)的進展，即預(yù)測新測量。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解的是，修改后的 自主進展間隔至少包括新測量。當變更自主進展間隔時，優(yōu)選地，也變更 參數(shù)模型。然后，將變更后的參數(shù)模型用于對生理參數(shù)的未來進展進行預(yù)
'由參數(shù)模型使用最佳參數(shù)組預(yù)測未來進展 。(& + A￡) = Q(ifc + At;A)，
其中，At是30到60分鐘的預(yù)期時間范圍。
有利地，原則上，本發(fā)明的參數(shù)模型不是物理的，即首先基于對葡萄 糖跡線的充分描述來選擇參數(shù)模型，并且不必要使用描述整個葡萄糖調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的復(fù)雜模型。但是，本發(fā)明不排除合并至少部分物理模型。有益的是 使用非物理模型，因為他們更加簡單并且包含更少或者不包含未知參數(shù)。 對于不允許(admit)解析解的復(fù)雜非線性動態(tài)系統(tǒng)，即使不是不可行，適 當?shù)墓烙嬑粗獏?shù)也更加困難。對于1型糖尿病這可以實現(xiàn)，1型糖尿病比 2型或3型糖尿病更容易建模。有利地， 一般來說本發(fā)明的方法可用于葡萄 糖監(jiān)測和預(yù)測，并且不假定特定類型的糖尿病。
優(yōu)選地，通過移除自主進展間隔中的多個測量中的至少一個測量來變 更自主進展間隔。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，優(yōu)選地首先移除自主進展 間隔中的最老測量。該方法的優(yōu)點在于一旦測試是否定的，不終止自主進 展間隔，而是用修改后的較小自主進展間隔繼續(xù)進行預(yù)測。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，再次進行該測試，現(xiàn)在測試新測量和變更 后的間隔的測量一起是否形成自主進展間隔。而且，優(yōu)選地，直到變更后 的間隔是自主進展間隔為止重復(fù)移除至少一個測量和進行測試的步驟。
獲得新的自主進展間隔的優(yōu)選方式是重復(fù)地移除僅僅最老的測量并然 后進行測試，從而可以確定最長的可能的新自主進展間隔。然后，如果直 到僅留下新測量為止多個測量使得測試失敗，則可以確定沒有自主進展間隔。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以在下一次測量之后最早確定新的自主進展間 隔。
可以將大量定量特性用于評估新的自主進展間隔的品質(zhì)。優(yōu)選地，在 測試中，通過將新測量的生理參數(shù)與預(yù)測的之前反復(fù)的生理參數(shù)相比較來 計算誤差
如果該誤差沒有超出預(yù)定閾值，則通過添加新的觀察值來擴展自主進 展間隔。
在另一優(yōu)選實施例中，確定用于參數(shù)模型的新參數(shù)組，其中具有新參 數(shù)組的參數(shù)模型最佳地描述了生理參數(shù)在包括新測量的自主進展間隔上的 進展。
優(yōu)選地，在最小二乘法之后確定新參數(shù)組
然后，計算在由新參數(shù)組定義的新向量和由之前反復(fù)的參數(shù)組定義的 前一向量之間的距離
m
I |燥—仏一 111 =E |~ — PA-—:M I
, 再者，如果該距離不超出預(yù)定閾值，那么添加新測量并擴展當前的自 主進展間隔。
如果在該測試中拒絕了該測量，那么變更當前的自主進展間隔。更有 利的是，向該多個測量添加新測量，從而在右邊形成自主進展間隔，并從 左邊移除最老的測量，直到較小的多個測量滿足自主進展標準為止。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例中，在預(yù)測的生理參數(shù)的進展低于或高于 危險水平的情況下警告患者的步驟。有利地，可以盡早地警告患有糖尿病 的患者，從而阻止低血糖癥或高血糖癥。
備選地或者另外地，提供用于患者的建議，建議施予藥劑或一定量的 藥劑，具體是一定量的胰島素。本發(fā)明的系統(tǒng)有利地向患者提供了決策支 持。
在進一步優(yōu)選地實施例中，使可能性值與預(yù)測的生理參數(shù)的進展相關(guān)
8聯(lián)，如果該可能性值低于某一預(yù)定閾值，則拋棄對該生理參數(shù)的進展的預(yù) 測。有利地，該可能性值反映對預(yù)測準確度的信任。例如，如果用于預(yù)測 葡萄糖濃度的自主進展間隔太小(太短)，或者，該間隔剛剛被變更，這降 低了可能性值。另一方面，如果自主進展間隔相對長并且在幾個最后的反 復(fù)中最佳參數(shù)組沒有明顯改變，則可能性值較高。本實施例的優(yōu)點在于如 果可能性值太小則完全避免了預(yù)測。本發(fā)明的例如葡萄糖濃度的監(jiān)測和預(yù) 測的主要目標在于防止低血糖和高血糖事件，即葡萄糖水平變得危險地低 或危險地高的事件。通常在長的自主進展間隔的結(jié)束處發(fā)生這些事件。因 此，根據(jù)本發(fā)明，這種預(yù)測將具有高可能性值。有利地，極端低或高的葡 萄糖預(yù)測將使得警告患者，并要求采取適當?shù)膭幼鳎易柚勾罅考倬妗?br> 預(yù)測的一個重要方面是結(jié)果的穩(wěn)定性。應(yīng)該避免比通常的葡萄糖濃度 變化快的所預(yù)測進展的變化。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，通過使用用于變 更后的自主進展間隔的許多參數(shù)模型并作為該許多參數(shù)模型的預(yù)測的加權(quán) 和來獲得預(yù)測而進行用于預(yù)測生理參數(shù)的進展的步驟
Preclictioii(t + Af) = E払'jPiM。叫(《+厶*)
戶i
其中，自適應(yīng)地，優(yōu)選地取決于先前反復(fù)中的每個參數(shù)模型的預(yù)測質(zhì)量和/
或取決于使用每個參數(shù)模型的反復(fù)的數(shù)量來選擇參數(shù)模型的權(quán)重Wj。例如， 用于第j個參數(shù)模型的權(quán)重Wj反映至今為止和/或使用了該模型的時間段論
證的第j個模型的預(yù)測質(zhì)量。如果一個特定參數(shù)模型的權(quán)重下降到某一預(yù)定 閾值之下，則優(yōu)選拋棄該參數(shù)模型(或?qū)⑺臋?quán)重設(shè)定為零)并向該許多 參數(shù)模型添加替換參數(shù)模型。該實施例的一個優(yōu)點在于增加預(yù)測的穩(wěn)定性。 機器學(xué)習(xí)理論提供了用于從一個超級模型("超級專家")中的幾個模型("專 家")收集預(yù)測的方法，該超級模型勝過各個"專家"中的每一個。
優(yōu)選地，變更大量閾值，具體是用于參數(shù)模型的權(quán)重的閾值和/或用于 可能性值的閾值。有利地，由該實施例滿足在不同個體之間的可變性。再 者，有利地可以使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來變更所述閾值。
在進一步優(yōu)選的實施例中，本發(fā)明的方法包括取決于已知影響生理參 數(shù)的外部參數(shù)來變更自主進展間隔和/或參數(shù)模型的步驟。優(yōu)選使得該外部 參數(shù)與攝入、施予胰島素、身體活動和/或患者的感情壓力相關(guān)。優(yōu)選地，檢測影響葡萄糖動態(tài)變化的自主進展間隔的這些主要因素，并且適當?shù)刈?更參數(shù)模型。例如，由于自主進展間隔可以被較早地更新，這有利地增強 了所預(yù)測進展的準確度。
在更進一步優(yōu)選的實施例中，由患者或輔助設(shè)備手動輸入外部參數(shù)。 例如，該設(shè)備裝備有"食物"、"胰島素"、"鍛煉"按鈕，這將有利地提供 關(guān)于即將到來的自主進展間隔的變化的信息。備選地，可以使用卡路里輸 入表格、食物列表和/或數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，由至少一個傳感器檢測至少一個外部參數(shù)。傳 感器可以是心率傳感器、心率可變性傳感器、胰島素泵傳感器或食物攝取 傳感器。有利地，由于該預(yù)測不取決于患者輸入的準確性，因而增強了該 預(yù)測的可靠性，該患者可能忘記了給出關(guān)于食物攝取、鍛煉或所注射的胰 島素的量的輸入或者給出了關(guān)于食物攝取、鍛煉或所注射的胰島素的量的 錯誤輸入。
在優(yōu)選實施例中，由加速度計確定身體活動，更優(yōu)選地，由總結(jié)空間 中三個方向的加速度的加速度計確定身體活動。在進一步優(yōu)選的實施例中， 通過由心率傳感器分析患者心率來確定身體活動。關(guān)于鍛煉，這些實施例 有利地提供了患者難以定量的參數(shù)的相對準確的讀數(shù)。
本發(fā)明的另一方面是一種用于監(jiān)測患者的生理參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備，具體 是用于監(jiān)測血糖水平的監(jiān)測設(shè)備，其包括生理參數(shù)測量裝置和計算裝置， 該計算裝置具有用于存儲測量的數(shù)據(jù)存儲器和用于使用根據(jù)本發(fā)明的方法 對生理參數(shù)的進展的預(yù)測進行計算的處理器單元。有利地，該監(jiān)測設(shè)備提 供了對生理參數(shù)進展的可靠預(yù)測。
優(yōu)選地，該監(jiān)測設(shè)備包括用于輸入已知影響生理參數(shù)(諸如攝入、施 予胰島素、身體鍛煉和/或患者的感情壓力)的外部參數(shù)的輸入裝置。優(yōu)選 地，該輸入裝置至少包括用于手動輸入每個外部參數(shù)的按鈕。在該實施例 中，由于由患者提供了關(guān)于自主進展間隔的即將到來的變化的信息，增強 了所預(yù)測的進展的質(zhì)量。
優(yōu)選地，該監(jiān)測設(shè)備包括用于向患者輸出警告消息和/或建議消息的輸
出裝置。因而，本發(fā)明的監(jiān)測設(shè)備提供了有能力預(yù)測30到60分鐘的時間 范圍內(nèi)的未來生理參數(shù)(具體是血糖水平)進展的(糖尿病)決策支持系
10統(tǒng)。
本發(fā)明的又一方面是一種用于患者的生理參數(shù)的監(jiān)測設(shè)備，具體是用 于監(jiān)測血糖水平的監(jiān)測設(shè)備，該設(shè)備包括生理參數(shù)測量裝置和計算裝置， 該計算裝置具有用于存儲該血糖測量的數(shù)據(jù)存儲器和用于對該生理參數(shù)的 進展的預(yù)測進行計算的處理器單元，該監(jiān)測設(shè)備被連接到用于檢測患者的 身體活動的檢測器，優(yōu)選是三軸加速度計。
已知的是，食物攝取、胰島素攝入和鍛煉影響血糖最多。監(jiān)測設(shè)備的 預(yù)測可靠性通常取決于用戶輸入的準確性。如果他或她忘記給出關(guān)于食物 攝取、鍛煉或所注射的胰島素的量的輸入或給出了關(guān)于食物攝取、鍛煉或 所注射的胰島素的量的錯誤輸入，那么該模型/設(shè)備將給出假預(yù)測。關(guān)于鍛 煉，無論如何難以定量輸入。根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測設(shè)備通過提供一種包括用 于檢測患者的身體活動的檢測器的監(jiān)測設(shè)備而克服了上述缺點。該活動傳 感器感測身體的運動并由此提供了關(guān)于患有糖尿病的人的身體活動的連續(xù) 輸入。這樣，有利的是，關(guān)于鍛煉水平的輸入是可靠的。
優(yōu)選地由患者穿戴該檢測器，更優(yōu)選地，將該檢測器布置在皮帶、手 表或移動電話內(nèi)或上。這使得易于整天穿戴該檢測器，從而有利地提供了 關(guān)于患者活動(睡覺、靜息、坐著、鍛煉等)的持續(xù)時間和強度的客觀和 詳細信息。
優(yōu)選地，將與檢測器結(jié)合的監(jiān)測設(shè)備初始化一次，以學(xué)習(xí)患者活動對 他或她的血糖水平的特定反應(yīng)，這也與先前的食物和胰島素攝取相關(guān)。優(yōu) 選地，第一次使用需要個別地初始化該模型。例如，用戶穿戴了檢測器以 及監(jiān)測設(shè)備，并且用戶執(zhí)行一組不同強度的標準化活動。在該初始化階段 期間逐個基于不同活動水平對生理參數(shù)(具體是血糖水平)的響應(yīng)來變更 對該生理參數(shù)的進展的預(yù)測。使用該信息來更新參數(shù)預(yù)測模型?，F(xiàn)有血糖 水平預(yù)測設(shè)備可以擴展有檢測器，從而改善血糖水平進展預(yù)測的可靠性。


從以示例方式示出了本發(fā)明的原理的下列詳細說明書結(jié)合附圖，本發(fā) 明的這些及其他特點、特征和優(yōu)點將顯而易見。僅僅為了示例而給出這些 說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。以下所述的參考圖指附圖。圖1示例性地描繪了時間間隔上的血糖進展； 圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法；
圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測設(shè)備的方法和實施例； 圖4示例性地描繪了在時間間隔上的身體活動圖； 圖5示出了在時間間隔上的胰島素分泌的理想模式。
具體實施例方式
將參考特定實施例并參考某個

本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此， 而是僅由權(quán)利要求書來限制。所描述的附圖僅是示意性的而不是限制性的。 在附圖中，為了說明的目的， 一些元件的尺寸被放大了，并且未按照比例 畫出。
在提及單數(shù)名詞，例如"一"，"一個"等時使用不定冠詞或定冠詞的 情況下，除非特別指出，這包括該名詞的復(fù)數(shù)形式。
而且，在說明書和權(quán)利要求書中使用詞語第一、第二、第三等來區(qū)分 相似的元件，并且不必要用于說明順序或時間次序。應(yīng)該理解的是，在適 當環(huán)境下如此使用的詞語是可交換的，并且在此描述的本發(fā)明實施例能夠 以在此示出的說明之外的其他順序運行。
而且，在說明書和權(quán)利要求書中使用的詞語頂、底、上、下等用于說 曰月目的，而不必要用于說明相對位置。應(yīng)該理解的是，在適當環(huán)境下如此 使用的詞語是可交換的，并且在此描述的本發(fā)明實施例能夠以在此描述或 示出的之外的其他定位運行。
應(yīng)該注意的是，在本說明書和權(quán)利要求書中使用的詞語"包括"不解 釋為限制于之后列出的裝置；這不排除其他元件或步驟。因而，表達方式 "一種包括裝置A和B的設(shè)備"的范圍不應(yīng)限制于僅僅包括部件A和B的 設(shè)備。這意味著關(guān)于本發(fā)明，該設(shè)備中的唯一相關(guān)部件是A和B。
關(guān)于糖代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng)(glucoregulatoiy system)的基本工作毫無疑問地 論證了血糖水平1的可能動態(tài)進展的大變化，在圖1中示例性地示出了該 可能動態(tài)進展之一。橫坐標ll示出了以分鐘為單位的時間間隔，而縱坐標 軸12示出了以每分升毫克為單位的血液葡萄糖濃度。對連續(xù)葡萄糖跡線1 的統(tǒng)計分析允許使用有限數(shù)量的參數(shù)和復(fù)雜性降低的模型來描述和良好地
12近似在時間方面有限的葡萄糖跡線1，而不管潛在處理的復(fù)雜性。通過察看
葡萄糖跡線1，識別具有相對簡單的葡萄糖進展的時間間隔2也是可能的。 k種時間間隔2在此指自主進展間隔2。這種間隔的特征主要在于不存在顯 著的外部影響，如食物攝取、胰島素注射、身體鍛煉。在自主進展間隔2 內(nèi)，使用用于葡萄糖濃度的相對簡單的參數(shù)模型是可能的。
在圖2中，示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的方法。通過分析大量測量， 建立了參數(shù)模型3，其能夠給出具有充足準確度的生理參數(shù)在自主進展間隔 2上的所預(yù)測進展7。除了新測量4和所存儲的先前測量20之外，本發(fā)明 的方法不需要物理參數(shù)。為了增強預(yù)測7，參數(shù)模型可以合并已知影響生理 參數(shù)的外部參數(shù)5。例如，攝取、胰島素施予、身體活動或精神壓力從根本 上影響血糖水平?？梢允謩虞斎胪獠繀?shù)5或通過傳感器或檢測器6 (例如 用于身體活動的檢測器，諸如心率傳感器或加速度計)自動輸入外部參數(shù)5。
在圖3中，示意性地描繪了本發(fā)明方法的實施例，進一步示出了本發(fā) 明的監(jiān)測設(shè)備的適當部分。使用測量設(shè)備40來取得新測量4，其被添加到 存儲在數(shù)據(jù)存儲器31中的多個先前測量中。該多個先前測量表示在先前測 量時間處的先前自主進展間隔2。該新測量4和該多個先前測量一起形成了 新的多個測量20。進行該新的多個測量20是否形成自主進展間隔的測試 21。對于測試21，由參數(shù)模型3進行的對未來進展的先前預(yù)測與由饋送線 23示出的新測量4比較。如果自主進展間隔的標準不滿足，則優(yōu)選移除該 多個測量20中的至少一個最老的測量22，并重復(fù)測試21。如果自主進展 間隔的標準滿足，如果需要，則變更參數(shù)模型3并計算生理參數(shù)的未來進 展的預(yù)測7。還計算表示所預(yù)測進展7的可靠性的可能性值23。如果該可 能性值23低于預(yù)定閾值，則拋棄24該預(yù)測7。否則通過輸出裝置70輸出 所預(yù)測進展7。該過程在下一個新測量處再次開始。由作為計算裝置30的 一部分，如數(shù)據(jù)存儲器31的處理器單元32執(zhí)行所有提及的計算。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，根據(jù)外部參數(shù)5另外變更參數(shù)模型3，從輸入裝 置50和減檢測器6導(dǎo)出外部參數(shù)5。優(yōu)選地，該輸入裝置50裝備有按鈕 51， 52, 53，在某些活動時由患者按下按鈕，以向監(jiān)測設(shè)備提供關(guān)于自主 進展間隔的即將到來的變化的信息。例如，按鈕51用于攝取，按鈕52用 f胰島素施予，而按鈕53用于身體鍛煉。優(yōu)選地，檢測器6例如通過患者
13穿戴的三軸加速度計自動地檢測患者的身體活動。
圖4示出了 24小時穿戴檢測器6的人的所檢測的活動模式圖8。在橫 坐標ll上示出了時間。例如，三軸加速度計給出了每分鐘三個方向上的加 速度和。在縱坐標軸上示出了這些加速度。將它們轉(zhuǎn)換為發(fā)熱量，但是也 可以由參數(shù)模型直接使用這些任意的單元。
圖5示出了已經(jīng)食用了三個標準餐，早餐B，午餐L和晚餐D的健康 個體的胰島素分泌的理想模式。在橫坐標ll上同樣示出了時間。在縱坐標 上定量地示出了胰島素作用。HS標記就寢時間?；加刑悄虿〉娜耸褂脙煞N 類型的胰島素長效胰島素或基礎(chǔ)胰島素9和短效胰島素10(劑團)。在進 餐之前主要地注射該劑團類型的胰島素9。通過本發(fā)明的方法和監(jiān)測設(shè)備可 以更加準確地預(yù)測該長效胰島素10的作用。比正常情況下一天較少或較多 的活動影響可能導(dǎo)致高血糖癥或低血糖癥的胰島素水平。用于檢測身體活 動的檢測器測量和總結(jié)了加速度，將其與一天正?；顒酉啾容^，并且該監(jiān) 測系統(tǒng)可以警告患者他/她活動得更多/更少并且應(yīng)該變更他的胰島素分布。
本發(fā)明涉及一種使用基于連續(xù)跡線對生理參數(shù)的未來進展進行預(yù)測來 監(jiān)測生理參數(shù)，例如血糖水平的方法和裝置?？梢詫⒈景l(fā)明的方法和裝置 用作用于糖尿病患者的決策支持系統(tǒng)。
1權(quán)利要求
1、一種用于監(jiān)測生理參數(shù)(1)的方法，具體是用于監(jiān)測血糖水平的方法，其包括通過重復(fù)測量(4)記錄所述生理參數(shù)(1)，并且預(yù)測所述生理參數(shù)(1)的進展，其中，可以通過參數(shù)模型(3)預(yù)測所述生理參數(shù)在自主進展間隔(2)上的進展，所述預(yù)測包括如下步驟向所述自主進展間隔(2)的先前測量(20)添加所述生理參數(shù)的新測量(4)，進行所述新測量與所述先前測量一起是否仍然形成自主進展間隔的測試(21)，并且基于該測試，變更所述自主進展間隔和/或變更所述參數(shù)模型(3)，以及使用用于變更后的自主進展間隔的所述參數(shù)模型(3)來預(yù)測(7)所述生理參數(shù)的進展。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，通過移除所述自主進展間隔的多 個測量中的至少一個測量(22)來變更所述自主進展間隔(2)。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，進行所述新測量和變更后的間隔 的測量一起是否形成自主進展間隔的測試。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，重復(fù)移除至少一個測量(22)和 進行所述測試的步驟，直到變更后的間隔是自主進展間隔為止。
5、 如權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，進行所述測試的步驟包括 通過將所述新測量的生理參數(shù)與之前反復(fù)的預(yù)測的生理參數(shù)相比較來計算誤差，或者確定所述參數(shù)模型的新參數(shù)組，其中，具有所述新參數(shù)組的所述參數(shù) 模型最佳地描述了所述生理參數(shù)在包括所述新測量的自主進展間隔上的進展，并且計算由所述新參數(shù)組定義的新向量和由先前反復(fù)的參數(shù)組定義的 前一向量之間的距離。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括在所述生理參數(shù)(1)的所預(yù)測進展(7)低于或高于危險水平的情況 下警告患者的步驟，和/或輸出一建議的步驟，具體是建議要施予的藥劑或藥劑的量，具體是胰 島素的量。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，還使得可能性值與所述生理參數(shù)的所預(yù) 測進展相關(guān)，如果所述可能性值低于某個閾值則拋棄(23)對所述生理參 數(shù)的進展的該預(yù)測。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，使用用于變更后的自主進展間隔的許多 參數(shù)模型并作為所述許多參數(shù)模型的預(yù)測的加權(quán)和獲得所述預(yù)測來進行預(yù) 測所述生理參數(shù)的進展的所述步驟，其中，自適應(yīng)地、優(yōu)選地取決于先前 ^復(fù)中的每個參數(shù)模型的預(yù)測質(zhì)量和/或取決于使用每個參數(shù)模型的反復(fù)的 數(shù)量來定義所述參數(shù)模型的權(quán)重。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，在每個參數(shù)模型的權(quán)重低于閾值 時丟棄所述每個參數(shù)模型，并將向所述許多參數(shù)模型添加替換參數(shù)模型。
10、 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，變更大量閾值，具體是用 于所述參數(shù)模型的權(quán)重的閾值和/或用于所述可能性值的閾值。
11、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括變更自主進展間隔(2)和減取 決于已知影響所述生理參數(shù)(1)的外部參數(shù)(5)的所述參數(shù)模型(3)的 步驟。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，使得所述外部參數(shù)(5)與攝取、施予胰島素、所述患者的身體活動和/或感情壓力相關(guān)。
13、 一種用于監(jiān)測患者的生理參數(shù)(1)的監(jiān)測設(shè)備，具體是用于監(jiān)測 血糖水平的監(jiān)測設(shè)備，其包括生理參數(shù)測量裝置(40)和計算裝置(30)， 所述計算裝置具有用于存儲測量(4)的數(shù)據(jù)存儲器(31)和用于根據(jù)權(quán)利 要求1所述的方法計算所述生理參數(shù)的進展的預(yù)測的處理器單元(32)。
14、 如權(quán)利要求13所述的監(jiān)測設(shè)備，還包括用于輸入已知影響所述生 理參數(shù)(1)的外部參數(shù)(5)的輸入裝置(50)，所述外部參數(shù)諸如攝取、 施予胰島素、所述患者的身體活動和/或感情壓力。
15、 如權(quán)利要求14所述的監(jiān)測設(shè)備，其中，所述輸入裝置包括用于手 動輸入每個外部參數(shù)的至少一個按鈕(51， 52， 53)。
16、 如權(quán)利要求13所述的監(jiān)測設(shè)備，還包括用于向所述患者輸出警告 消息和/或建議消息的輸出裝置(70)。
17、 一種用于患者的生理參數(shù)(1)的監(jiān)測設(shè)備，具體是用于監(jiān)測血糖 水平的監(jiān)測設(shè)備，其包括生理參數(shù)測量裝置(40)和計算裝置(30)，所述 計算裝置具有用于存儲測量(4)的數(shù)據(jù)存儲器(31)和用于計算所述生理 參數(shù)的進展的預(yù)測的處理器單元(32)，所述監(jiān)測設(shè)備與用于檢測所述患者 的身體活動的檢測器(6)，優(yōu)選是三軸加速度計連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用基于連續(xù)跡線對生理參數(shù)的未來進展進行預(yù)測的用于監(jiān)測生理參數(shù)，如血糖水平的方法和設(shè)備。本發(fā)明的方法和設(shè)備可以用作用于糖尿病患者的決策支持系統(tǒng)。
文檔編號A61B5/00GK101500475SQ200780029361
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者A·S·穆雷尚, A·戈里斯, B·奧塔爾, E·韋爾比茨基, G·馮巴撒姆, J·J·范赫克, P·X·德博克斯, T·J·J·登特尼爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司