用于检测和处理低血糖症的系统
背景技术
糖尿病患者总是试图紧密地控制他们的血液葡萄糖水平以避免他们的状况的有害结果。高血液葡萄糖水平,通常称为高血糖症,例如可能导致器官损坏、酮酸中毒和/或长期衰弱或危机生命的状况。如果留下不处理,低血液葡萄糖状况,通常称为低血糖症,可能导致无意识或甚至死亡。为了避免这些问题,糖尿病患者通常严密监测他们的血液葡萄糖水平并且不时地调整他们的处理摄生法,以避免低血糖症和高血糖症。例如,当经历低血糖症时,健康护理提供者(HCP)可以推荐糖尿病患者摄入特定量的碳水化合物(例如,饮用特定量的橙汁)以升高他们的血液葡萄糖水平。然而,有时并不发生追踪评估以察看低血糖症是否已经被处理。并且,在一些情况下,所开出的碳水化合物的量可能并不合适。
在血浆中缺少葡萄糖时发生低血糖症。因此,低血糖症通常通过测量血液葡萄糖浓度以使用抽查监测来检测。细胞内葡萄糖缺乏(IGD)由其胞浆包含太少葡萄糖的组织的降低的性能引起。当个体具有过量的胰岛素时,葡萄糖迁移到细胞中,从而诱发血浆和间质流体(ISF)两者中葡萄糖浓度的降低。这反过来可能导致低血糖症和细胞内葡萄糖缺乏两者。血浆葡萄糖浓度(BG)和组织葡萄糖浓度(TG)根据细胞中内生的葡萄糖产生和葡萄糖消耗而变化。然而,这样的改变不同时在血液和组织中发生。结果,在血浆葡萄糖浓度与组织葡萄糖浓度的改变之间存在延迟。这一延迟依赖于组织类型而变化,但是平均时间差可以跨越一直到20分钟并且在身体部位的一直到66%中浓度的差异可以估计到大约30mg/dL。应该认识到,这一延迟在适当处理低血糖症事件方面可能造成一大堆问题。
因此,在这一领域中存在改进的需要。
发明内容
根据本公开的至少一个示例性实施例,提供了检测和处理低血糖症的系统。
根据进一步实施例,具有计算装置的检测患者的低血糖症的系统,配置为检测低血糖症,响应于所述检测低血糖症而利用计算装置计算由患者摄入的推荐的碳水化合物量;利用计算装置输出推荐的碳水化合物量;以及优选地利用计算装置执行低血糖症监视以确定推荐的碳水化合物量是否治疗低血糖症。
根据本公开的系统的至少一个实施例,该系统包括至少基于具有低血糖的症状的患者利用计算装置检测患者的低血糖症;利用计算装置接收患者的血液葡萄糖测量(其在以下具体实施例中也称为第一血液葡萄糖测量),响应于所述检测低血糖症,利用计算装置计算由患者摄入的推荐的碳水化合物量,其中推荐的碳水化合物量至少部分基于患者的血液葡萄糖测量,并且利用计算装置输出推荐的碳水化合物量。
根据本公开的系统的至少一个实施例,该系统包括利用计算装置接收患者的血液葡萄糖测量,利用计算装置计算由患者摄入的推荐的碳水化合物量,其中推荐的碳水化合物量至少部分基于患者的血液葡萄糖测量,其中所述计算推荐的碳水化合物量包括基于患者在时间帧期间消耗的碳水化合物的量来调整推荐的碳水化合物量,并且利用计算装置输出推荐的碳水化合物量。
根据本公开的系统的至少一个实施例,系统包括利用计算装置检测患者的低血糖症、响应于所述检测低血糖症而利用计算装置计算由患者摄入的推荐的碳水化合物量;利用计算装置输出推荐的碳水化合物量;以及利用计算装置执行低血糖症监视以确定推荐的碳水化合物量是否治疗低血糖症。
在本公开的至少一个实施例中,计算推荐的碳水化合物量包括基于由患者在时间帧期间消耗的碳水化合物的量来调整推荐的碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置执行低血糖症监视以确定推荐的碳水化合物量是否治疗低血糖症。
在本公开的至少一个实施例中,低血糖症监视包括在所述计算推荐的碳水化合物量之后,利用计算装置接收患者的第二血液葡萄糖测量,以及至少基于第二血液葡萄糖测量,利用计算装置确定低血糖症已经被治疗。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括在所述计算推荐的碳水化合物量之后,利用计算装置接收指示患者缺少低血糖症状的数据,以及至少基于低血糖症状的缺少,利用计算装置确定低血糖症已经被治疗。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括延迟所述执行低血糖症监视一延迟时间段。
在本公开的至少一个实施例中,延迟时间段是至少15分钟。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括在第二血液葡萄糖测量超过监视结束阈值时结束所述执行低血糖症监视。
在本公开的至少一个实施例中,监视结束阈值为100mg/dl。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括在第二血液葡萄糖测量超过基于先前消耗的碳水化合物的量而变化的相对阈值时,结束所述执行低血糖症监视。
在本公开的至少一个实施例中,相对阈值基于随时间增加的时间相关碳水化合物吸收函数。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式计算相对阈值
其中:
BGend,relative=用于结束所述监视阶段的相对阈值;
BGhypo,end=低血糖症被认为结束的阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
t1=在第一碳水化合物被推荐或消耗时的时间;以及
BG1=第一血液葡萄糖测量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括接收第三血液葡萄糖测量,并且利用计算装置,使用以下公式计算相对阈值
其中:
BGend,relative=用于结束所述监视阶段的相对阈值;
BGhypo,end=低血糖症被认为结束的阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
tn=自从低血糖症以来第n次测量的时间;以及
BGn=自从低血糖症以来第n次血液葡萄糖测量。
在本公开的至少一个实施例中,推荐的碳水化合物量选自由小碳水化合物量、中等碳水化合物量以及大碳水化合物量组成的组。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括基于患者体重,归一化推荐的碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括基于低血糖症期间晕厥的患者体重风险,调整推荐的碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括基于患者的总体每日胰岛素剂量,调整推荐的碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式计算所述推荐的碳水化合物量
其中:
=小碳水化合物量;
=中等碳水化合物量;
=大碳水化合物量;
=基于患者体重的归一化因数;
=晕厥风险附加面包单位;以及
=对于总体每日胰岛素剂量(TDD)≤30UI的患者推荐的附加面包单位。
在本公开的至少一个实施例中,计算推荐的碳水化合物量包括基于非常低的血液葡萄糖极限值、低血液葡萄糖极限值以及中等低血液葡萄糖极限值,选择小碳水化合物量、中等碳水化合物量以及大碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,非常低的血液葡萄糖极限值、低血液葡萄糖极限值以及中等低血压葡萄糖极限值分别为60mg/dl,100mg/dl,and140mg/dl。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式,计算推荐的碳水化合物量
其中:
碳水化合物的量;
=小碳水化合物量;
=中等碳水化合物量;
=大碳水化合物量;
BG1=在低血糖症检测处的血液葡萄糖测量;
BGml=中等低血液葡萄糖范围极限值;
BGl=低血液葡萄糖范围极限值;以及
BGvl=非常低的血液葡萄糖范围极限值。
在本公开的至少一个实施例中,计算推荐的碳水化合物量包括基于在检测到低血糖症之后做出的先前血液葡萄糖测量、先前所摄入的碳水化合物的量以及碳水化合物吸收函数而调整推荐的碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括在患者摄入第二推荐碳水化合物量之后,接收第二血液葡萄糖测量,以及利用计算装置,使用以下公式,计算第二推荐的碳水化合物量
其中:
BGvl,2=第二碳水化合物量的非常低的血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGl,2=第二碳水化合物量的低血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGml,2=第二碳水化合物量的中等低的血液葡萄糖范围极限值或阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
t1=在消耗第一碳水化合物时的时间;以及
BG1=第一血液葡萄糖测量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括在患者摄入第二推荐碳水化合物量之后,接收第三血液葡萄糖测量,以及利用计算装置,使用以下公式,计算第三推荐碳水化合物量
其中:
BGvl,3=对于第三碳水化合物量(即,在时间t3)的非常低的血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGl,3=对于第三碳水化合物量(即,在时间t3)的低血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGml,3=对于第三碳水化合物量(即,在时间t3)的中等低血液葡萄糖范围极限值或阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
tn=自从低血糖症以来第n次测量的时间;以及
BGn=自从低血糖症以来第n次血液葡萄糖测量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括通过叠加先前碳水化合物量的效果,计算后来的碳水化合物量。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括基于不多于最近的三个血液葡萄糖测量,计算非常低的血液葡萄糖极限值、低血液葡萄糖极限值以及中等低的血液葡萄糖极限值。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式计算碳水化合物吸收函数
其中:
=碳水化合物吸收函数;以及
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位)。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式,计算所述碳水化合物吸收函数
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
ta=总体碳水化合物吸收时间。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式计算碳水化合物吸收函数
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
ta=总体碳水化合物吸收时间。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式计算碳水化合物吸收函数
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
a=0.03。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,使用以下公式计算碳水化合物吸收函数
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
a=0.0004;以及
b=0.015。
在本公开的至少一个实施例中,碳水化合物吸收函数是线性函数。
在本公开的至少一个实施例中,碳水化合物吸收函数是抛物线函数。
在本公开的至少一个实施例中,碳水化合物吸收函数是指数函数。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置,接收患者具有低血糖症状的手动输入。
在本公开的至少一个实施例中,系统还包括利用计算装置自动确定患者具有低血糖症状。
在本公开的至少一个实施例中,所述自动确定包括利用计算装置分析来自调查问卷的结果以检测低血糖症状。
在本公开的至少一个实施例中,所述自动确定包括利用计算装置,分析对于低血糖症状的患者的视频。
在本公开的至少一个实施例中,所述自动确定包括利用计算装置,分析对于低血糖症状的患者的语音。
在本公开的至少一个实施例中,计算装置包括葡萄糖计量表、计算机、胰岛素泵或以上的组合。
附图说明
参照以下结合附图进行的描述,本公开的特征和优点以及达到它们的方式将是更加明显和更好理解的,其中:
图1是根据本公开的至少一个实施例的血液葡萄糖监测系统的图解视图;
图2是根据本公开的至少一个实施例的图1的系统中使用的计算机的方框图;
图3是根据本公开的至少一个实施例的图1的系统中使用的计量表的方框图;
图4是根据本公开的至少一个实施例的图1的系统中使用的胰岛素泵的方框图;
图5是示出根据本公开的至少一个实施例的用于检测和处理低血糖症的方法的一般阶段的流程图;
图6是根据本公开的至少一个实施例的比较5个用于对碳水化合物吸收建模的函数的曲线图;
图7是示出根据本公开的至少一个实施例的用于检测和处理低血糖症的方法的流程图;
图8是显示用于在低血糖症检测时间(t1)计算第一碳水化合物量(nBU,1)的4个血液葡萄糖范围的曲线图;
图9是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是40mg/dL时使用线性函数的提及用于计算第二碳水化合物量(nBU,2)的第二血液葡萄糖测量(BG2)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图10是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是40mg/dL时使用抛物线函数的提及用于计算第二碳水化合物量(nBU,2)的第二血液葡萄糖测量(BG2)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图11是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是90mg/dL时使用线性函数的提及用于计算第二碳水化合物量(nBU,2)的第二血液葡萄糖测量(BG2)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图12是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是90mg/dL时使用抛物线函数的提及用于计算第二碳水化合物量(nBU,2)的第二血液葡萄糖测量(BG2)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图13是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是90mg/dL并且第二血液葡萄糖读数(BG2)是40mg/dL时使用线性函数的提及用于计算第三碳水化合物量(nBU,3)的第三血液葡萄糖测量(BG3)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图14是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是90mg/dL并且第二血液葡萄糖读数(BG2)是40mg/dL时使用抛物线函数的提及用于计算第三碳水化合物量(nBU,3)的第三血液葡萄糖测量(BG3)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图15是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是40mg/dL并且第二血液葡萄糖读数(BG2)是90mg/dL时使用线性函数的提及用于计算第三碳水化合物量(nBU,3)的第三血液葡萄糖测量(BG3)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;
图16是显示在第一低血糖血液葡萄糖读数(BG1)是40mg/dL并且第二血液葡萄糖读数(BG2)是90mg/dL时使用抛物线函数的提及用于计算第三碳水化合物量(nBU,3)的第三血液葡萄糖测量(BG3)的4个范围相对于自从低血糖症以来的时间的曲线图;以及
图17是示出根据本公开的至少一个实施例的用于检测和处理低血糖症的方法的流程图。
具体实施方式
出于促进本公开的原理的理解的目的,现将参照附图中示出的实施例,并且将使用具体语言来描述该实施例。然而,应理解的,在此并非意图限制本公开的范围。例如,在不偏离本公开的精神和范围的情况下,可以做出逻辑的、机械的和电气的改变。
用于低血糖症检测的常规方法仅监测血液葡萄糖测量。对于低血糖症的典型处理包括如果所测量的血液葡萄糖水平低于特定阈值则推荐碳水化合物摄入。这样的阈值通常由健康护理提供者设置并且不根据时间变化。用于处理低血糖症的普通方法不必包括追踪患者的血液葡萄糖测量以验证患者不再是低血糖。此外,在低血糖症情况下碳水化合物量的计算是基于用于血液葡萄糖浓度估计的固定阈值的并且并未考虑先前信息,诸如先前所消耗的碳水化合物的量。此外,普通的低血糖症检测和处理方法论未能考虑碳水化合物消耗与葡萄糖水平改变之间的延迟。如果以小时间间隔测量血液葡萄糖读数,则可能发生有疑问的处理推荐。
如在此描述的检测和处理低血糖症的各种方法中,方法通过考虑患者的低血糖症的感觉而允许检测低血糖症。这允许患者支持发生在低血糖症的非常早的阶段。另外,通过推荐由使用考虑血液葡萄糖动态和先前碳水化合物摄入的原始模型而计算的多个碳水化合物量的摄入,该方法在低血糖症康复阶段支持患者。
如前所述,在此描述的检测和处理低血糖症的方法有助于减少低血糖事件的长度或者甚至消除低血糖事件,以及确保低血糖症已经被解决。该方法包括三个一般阶段,检测阶段、碳水化合物计算阶段以及监视阶段。在检测阶段,该方法不仅考虑血液葡萄糖测量还考虑患者是否感觉到低血糖症的发作。这可以允许处理更早地并且在较高血液葡萄糖水平处发生,从而最小化低血糖事件的长度或者甚至完全避免低血糖事件。对于碳水化合物计算阶段,所推荐的碳水化合物量可以基于最近由个体消耗的碳水化合物量和/或最近的血液葡萄糖读数来调整。该方法还具有监视阶段,以确定特定的处理选项是已经治疗低血糖症,还是需要附加处理。监视阶段可以包括延迟以便减少基于太接近一起做出的葡萄糖测量而做出的有疑问的推荐的机会。此外,在一些实例中,监视和计算阶段可重复,直到患者不再经历低血糖症为止。
图1中示出用于执行低血糖症检测和处理方法的系统100的示例性实施例。如所示,系统100包括计算机102、葡萄糖计量表104以及胰岛素泵106。计算机102用于收集和分析来自葡萄糖计量表104和/或胰岛素泵106的数据。葡萄糖计量表104用于收集来自患者的血液葡萄糖读数,并且胰岛素泵106用于将胰岛素输送给患者。如图1中的箭头所描绘的,计算机102配置为以许多方式,诸如通过有线和/或无线连接,与葡萄糖计量表104以及胰岛素泵106通信。
在所示实施例中,计算机102包括执行存储在计算机102的存储器中的软件和/或固件代码的至少一个处理器。软件/固件代码包含指令,该指令在由计算机102的处理器执行时,使计算机102执行在此描述的功能。例如,计算机102可以具有各种类型的软件,包括但不限于仅列出少数示例的CareLink?Pro、DexComDM?3以及AbbottCoPilot?品牌软件。计算机102可以替换地包括一个或多个专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、硬件逻辑或其组合。虽然计算机102说明性地为个人计算机,但也可以提供其他合适的装置,诸如例如台式计算机、膝上型计算机、计算机服务器、个人数字助理(“PDA”)、智能电话、蜂窝装置、平板计算机、输注泵、包括葡萄糖测量引擎和PDA或蜂窝电话等的集成装置。虽然计算机102示出为单个计算装置,但是多个计算装置也可以一起用于执行在此描述的计算机102的功能。
如由图1中的箭头描绘的,计算机102配置为以许多方式,诸如通过有线和/或无线连接,与计量表104和/或泵106通信。这样的无线通信可以是射频(“RF”)或其他合适的无线频率,其中所测量的葡萄糖结果经由电磁波传输。蓝牙RTM是一个示例性类型的无线RF通信系统,其使用大约2.4千兆赫兹(GHz)频率。另一示例性类型的无线通信方案使用红外光,诸如由红外数据协会RTM.(IrDA.RTM.)支持的系统。也可以提供其他合适类型的无线通信。通信可以是单向的(即,数据仅从计量表104传输至计算机102)或者双向的(即,数据在计量表104与计算机102之间在任一方向上传输)。此外,通信也可以有利于两个或更多个装置之间,诸如在计量表104、计算装置102、泵106与其他合适装置或系统之间的通信。另外,可以替换地提供有线链路,诸如例如有线以太网链路。也可以使用其他合适的公共或私有的有线或无线链路。连接可以用于传输数据,诸如血液葡萄糖测量或来自对血液葡萄糖测量数据执行的处理的结果。连接也可以用于配置关于计量表104和/或胰岛素泵108的参数或设置。
在至少一个实施例中,计算机102与诸如在护理者的设施或由护理者可访问的地点处的远程计算装置通信,并且数据(例如,葡萄糖数据或其他生理信息)在它们之间传输。在该实施例中,计算机102和远程装置配置为通过诸如例如经由互联网、蜂窝通信、或者诸如磁盘、USB密钥、光盘或其他便携式存储器装置的存储器装置的物理传递的数据连接来传输生理信息。
在一个特定示例中,葡萄糖计量表104包括ACCU-CHEK?专家品牌计量表。ACCU-CHEK?专家级品牌计量表能够存储葡萄糖、进餐、胰岛素和其他事件信息。所有该信息可以容易地上传至数据可以进行进一步分析和解译的计算机102。然而,应理解,也可以使用其他种类的计量表。
胰岛素泵106可以连接至葡萄糖计量表104和/或计算机102。该连接可以用于将数据从血液葡萄糖计量表104和/或计算机102传输至胰岛素泵106,或反之亦然。例如,电连接也可以用于将关于胰岛素从泵至患者的一次或多次注射的指令从血液葡萄糖计量表104传输至胰岛素泵106。附加地,该连接可以将关于过去、现在或将来的注射或胰岛素水平的信息从胰岛素泵106传输至葡萄糖计量表104和/或持续葡萄糖监测计量表106。与以上讨论的电连接类似,血液葡萄糖计量表104与胰岛素泵106之间的连接可以是有线或无线的,并且可以是与计量表104与计算机102之间的连接相同或不同类型的连接。应理解,在其他实施例中,系统100可以包括不同的组件、其他组件的组合,和/或与图1中所示的不同地配置。
图2示出图1中所示的计算机102的一个示例的方框图。如所示,计算机102包括处理器202、存储器204和/或(多个)输入/输出(I/O)装置206。处理器202用于处理信息和命令,并且存储器204存储数据,诸如葡萄糖读数、结构化测试、各种功能和程序。例如,处理器202可以包括微处理器和/或配置为处理数据的其他电子装置,并且存储器204用于存储在长期或暂时基础上的数据。
存储器204是可由处理器202访问的任何合适的计算机可读媒介。存储器204可以是单个存储装置或多个存储装置,可以位于计算机102内部或外部,并且可以包括易失和非易失介质两者。此外,存储器204可以包括可去除和不可去除介质中的其中之一或两者。示例性存储器204包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学盘存储、磁性存储装置,或配置为存储数据并且可由计算机102访问的任何其他合适媒介。
(多个)I/O装置206用于输入数据并且提供信息。I/O装置206可以包括触觉输入、按钮、触摸屏、显示器、扬声器和/或打印机,但也可以包括其他类型的I/O装置。应理解,计算机102可以包括其他组件和/或被不同地配置在其他实施例中。
在示例性实施例中,I/O装置206可以显示人的估计的葡萄糖状态和/或人在未来某时间处的预测的葡萄糖状态。葡萄糖状态可以包括估计的葡萄糖水平和/或估计的葡萄糖水平的改变率。所显示的信息也可以包括估计的葡萄糖水平的质量或不确定性的估计。此外,所显示的信息可以包括关于人的估计或预测的葡萄糖水平是低血糖还是高血糖的警告、警报等。例如,如果人的葡萄糖水平下降到低于(或者预测要下降到低于)预先确定的低血糖阈值,诸如每公升血液50毫克葡萄糖(mg/dl),则可以发出警告。计算机102也可以配置为诸如例如通过震动触觉地将信息或警告传输给该人。
图3是示出具有用于分析身体流体样本以便确定血液葡萄糖水平的生物传感器302的葡萄糖计量表104的一个示例的方框图。取决于计量表类型,生物传感器302可以包括分立的测试条和/或连续的监测探头。如图示,计量表104包括上述类型的处理器202、存储器204和(多个)输入/输出(I/O)装置206。处理器202用于处理用于分析身体流体样本的信息和命令,并且存储器204存储诸如血液葡萄糖测量的信息以及其他信息。
图4示出图1中示出的胰岛素泵106的一个示例的方框图。如所示,胰岛素泵106包括处理器202、存储器204、(多个)输入/输出(I/O)装置206和泵机构402。处理器202用于处理信息和命令,并且存储器204存储数据、各种功能和程序。(多个)I/O装置206,诸如一个或多个按钮、键盘和显示器,用于输入数据并且提供信息以及控制胰岛素泵106。泵机构402由处理器202控制以便在合适时间处将合适量的胰岛素输送给患者。
初始将参照图5中的流程图500描述检测和处理低血糖症的方法。如可见的,流程图500示出该方法的一般阶段,其包括低血糖症检测502、碳水化合物计算504以及低血糖症监视506阶段。在检测阶段502期间,葡萄糖计量表104用于监测患者的血液葡萄糖水平。另外,经由计量表104的I/O装置206,患者可以表明他们是否正在感觉到低血糖症的效果。例如,当患者感觉到低血糖症状,诸如感到迷糊、感到颤抖、视觉模糊等时,他们可以按下计量表104上的按钮。在接收到患者感觉到低血糖的通知时,计量表104在特定实施例中将教导患者进行血液葡萄糖测量或者计量表104可以自动执行血液葡萄糖测量。这允许计量表104确定显著的低血糖事件是否正在发生。此外,血液葡萄糖读数有助于在碳水化合物计算阶段504中计算要消耗的碳水化合物的量。如果所测量的血液葡萄糖读数下降到低于特定阈值(BGhypo,detection)和/或患者表明具有低血糖症状,则计量表104行进到碳水化合物计算阶段504。否则,通过监测患者的低血液葡萄糖水平和/或低血糖症状,计量表104继续在检测阶段502中。如前所述,通过监测患者的血液葡萄糖水平和患者的低血糖症状两者,该方法能够在较早的状况阶段检测和处理低血糖症。例如,患者可以在他们的血液葡萄糖水平下降到低于阈值之前通知他们正具有低血糖症状。相反地,在患者经历任何低血糖症状之前,患者的血液葡萄糖水平可能下降到低于阈值。结果,患者甚至在他们在技术上经历低血糖症之前可以被处理。
刚一在阶段502中通过血液葡萄糖测量或患者症状路线检测到低血糖症,计量表104就行进到碳水化合物计算阶段504。出于解释目的,碳水化合物的量将以面包单位表示。面包单位通常等于12克的碳水化合物。应理解,其他标度可以用于表示摄入的碳水化合物的量。计量表104在阶段504中可以基于所测量的血液葡萄糖水平或者甚至其他因素向患者推荐要消耗(或不消耗)的碳水化合物的初始量。例如,计量表104可以在远低于低血糖症阈值水平时推荐患者消耗大量碳水化合物并且在高于阈值时推荐较少量。这些推荐的碳水化合物量可以是在离散或连续标度上。在另一变化中,计量表104在碳水化合物计算阶段504中可以例如通过询问患者关于最近消耗的餐食而考虑最近消耗的食物的量。在至少一个实施例中,这样的最近消耗的食物可以在选自最近的15分钟、最近的30分钟、最近的1小时、最近的2小时、最近的4小时、最近的8小时和最近的12小时的时间帧中。在一些实例中,患者可以感觉到低血糖但是血液葡萄糖读数不同地指示。在这样的情况下,计量表104可以指示患者不需要消耗任何碳水化合物,但可以提供其他推荐,诸如寻求附加医学处理,或不提供。
在推荐初始碳水化合物量之后,计量表104在低血糖症监视阶段506中检查以看低血糖症是否已经治疗。如前所述,低血糖症监视阶段506包括连续测量之间的延迟(例如,15分钟)以补偿自然发生的延迟,如吸收碳水化合物的延迟以及血浆葡萄糖浓度的改变与组织葡萄糖浓度的改变之间的延迟。在低血糖症监视阶段506期间,计量表104不仅监视患者的血液葡萄糖水平还监视患者感觉如何。例如,在从推荐患者摄入第一或初始碳水化合物量的15至20分钟之后,计量表104可以教导患者执行(或自动执行)第二血液葡萄糖测量(BG2)以及经由I/O装置206询问患者关于他们感觉如何。如果患者不再感觉到低血糖并且第二血液葡萄糖读数(BG2)在目标血液葡萄糖水平处或其之上,则计量表104可以将低血糖症考虑为被治疗并且如果必要,返回到低血糖症检测阶段502。
在一个变化中,在血液葡萄糖测量(BG)在特定阈值(BGhypo,end)之上时,低血糖症监视阶段506结束。以下的等式1表示该测试。
BG≥BGhypo,end等式1
其中:
BG=血液葡萄糖测量;以及
BGhypo,end=考虑低血糖症结束的阈值。
用于结束监视阶段506的该阈值(BGhypo,end)通常大于用于检测低血糖症的阈值(BGhypo,detection)。在一个示例中,用于检测低血糖症的阈值(BGhypo,detection)是70mg/dl,并且用于结束监视阶段506的阈值(BGhypo,end)是100mg/dl。
替换地或附加地,在血液葡萄糖读数(BG)超过取决于先前消耗的碳水化合物量而变化的第二相对阈值(BGend,relative)时,监视阶段506可以结束。当摄入食物时,食物要花时间被吸收到血流中以便影响血液葡萄糖测量。如果所测量的血液葡萄糖水平高于在消耗先前推荐的碳水化合物量之后特定时间处的该第二相对阈值(BGend,relative),则将预期到,血液葡萄糖水平将继续升高,直到最终在近的未来达到低血糖症被考虑结束的阈值(BGhypo,end)。该测试可以由以下的等式2表示。
BG≥BGend,relative等式2
其中:
BG=血液葡萄糖测量;以及
BGend,relative=用于结束监视阶段的相对阈值。
为了确定相对阈值(BGend,relative),时间相关的碳水化合物吸收函数(
)用于对碳水化合物的吸收建模。碳水化合物吸收函数(
)初始为零(即,
),并且朝向1单调增加(即,
)。
图6示出用于相对于时间对碳水化合物吸收建模的该碳水化合物吸收函数(
)的5个不同示例。应理解,这些仅是少量示例并且也可以使用其他不同函数。如可见的,在碳水化合物最初消耗时所有的所示函数最初开始具有零(0)值并且随着时间流逝接近一(1)。换言之,当碳水化合物或食物最初被吃时,身体不能即时吸收食物,而是随着时间流逝,吸收更大量的食物,从而随着时间增加患者的血液葡萄糖水平。
图6中的模型A是由其中假定全部碳水化合物在78分钟内完全吸收的函数来建模的。模型A的碳水化合物吸收函数(
)在以下的等式3中示出。对于以下的等式,通称“x”已经将表示感兴趣的特定时间,因为这些函数可以用于不同时间间隔。
其中:
=碳水化合物吸收函数;以及
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位)。
模型A的碳水化合物吸收函数(
)可以一般化为任何多项式表达,诸如以下等式4。
等式4。
图6中模型B的吸收函数(
)是考虑用于碳水化合物总体吸收时间(ta)的参数的抛物线函数。模型B的碳水化合物吸收函数(
)在以下等式5中示出。
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
ta=总体碳水化合物吸收时间。
图6中的模型C是如以下等式6表示的线性碳水化合物吸收函数(
)。
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
ta=总体碳水化合物吸收时间。
图6中的模型D是如以下等式7表示的指数碳水化合物吸收函数(
)。
等式7
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
a=0.03。
图6中的模型E是如以下等式8表示的第二指数碳水化合物吸收函数(
)。
等式8
其中:
=碳水化合物吸收函数;
x=感兴趣的时间帧(以分钟为单位);以及
a=0.0004;以及
b=0.015。
返回到图5,基于所使用的碳水化合物吸收函数(
),计量表104能够计算相对阈值(BGend,relative)以便确定低血糖症是否已经被适当处理或者是否需要附加处理(例如,碳水化合物摄入)。如果自从低血糖症检测以来已经仅一次摄入碳水化合物量,则可以使用以下等式9来计算相对阈值(BGend,relative)。
等式9
其中:
BGend,relative=用于结束监视阶段的相对阈值;
BGhypo,end=低血糖症被认为结束的阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
t1=在第一碳水化合物被推荐或消耗时的时间;以及
BG1=第一血液葡萄糖测量(即,当低血糖症被检测到时)。
在自从低血糖症检测以来已经两次摄入碳水化合物时,则可以使用以下等式10来计算相对阈值(BGend,relative)。
等式10
其中:
BGend,relative=用于结束监视阶段的相对阈值;
BGhypo,end=低血糖症被认为结束的阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
tn=自从低血糖症以来的第n次测量的时间;以及
BGn=自从低血糖症以来的第n次血液葡萄糖测量。
当自从低血糖症检测以来发生三次或更多次碳水化合物摄入时,通过叠加多次碳水化合物摄入的效果来计算相对阈值(BGend,relative)。
当低血糖症状持续和/或血液葡萄糖水平仍然不理想时,诸如当血液葡萄糖测量使结束阈值(BGhypo,end)和相对阈值(BGend,relative)测试失败时,计量表104再次行进到碳水化合物计算阶段504。对于阶段504中的第二和后来碳水化合物计算,计量表104考虑先前的血液葡萄糖测量以及先前推荐和/或消耗的碳水化合物量。血液葡萄糖水平的改变率也可以连同其他因素一起考虑,如测量之间的时间差。如前所述,在低血糖症情况下用于碳水化合物计算的常规方法是基于血液葡萄糖估计的固定阈值并且不考虑先前信息。例如在血液葡萄糖测量被进行的太接近一起或者未考虑由患者先前消耗的碳水化合物的量时可能发生有疑问的处理推荐。例如,如果在碳水化合物摄入以后血液葡萄糖增加(例如,在15分钟之后测量血液葡萄糖)小于预期或者更加糟糕如果血液葡萄糖根本未增加,则无论碳水化合物吸收模型为何,必须推荐附加的碳水化合物。另一方面,忽略先前的碳水化合物摄入并且在每个血液葡萄糖测量处应用相同的碳水化合物计算过程可能导致患者摄入过量的碳水化合物,从而导致差的葡萄糖控制。
例如,如果患者的血液葡萄糖水平(BG1)初始为45mg/dl,常规方法将诊断该患者为经历低血糖症,因为血液葡萄糖水平低于传统的60mg/dl阈值。紧接着常规的草案,患者将被教导消耗第一碳水化合物量以抵消低血糖症。在与该低血糖症留在一起的情况下,15分钟之后测量到55mg/dl的第二血液葡萄糖测量(BG2)。使用常规的处理草案,假定该第二血液葡萄糖测量(BG2)仍然低于60mg/dl极限值,则患者将被再次被教导消耗第二碳水化合物量。然而,消耗该第二碳水化合物量可能导致数分钟或数小时以后超出目标血液葡萄糖范围。该常规方法未考虑第一(BG1)和第二(BG2)血液葡萄糖读数之间的10mg/dl增加。基于血液葡萄糖水平的该增加,应该预期到,血液葡萄糖水平由于初始的碳水化合物摄入而将继续增加,并且可能达到目标血液葡萄糖水平而无需任何附加的碳水化合物摄入。在此描述的方法考虑先前信息(例如,先前的血液葡萄糖测量和碳水化合物摄入)以在阶段504中更加精确地计算附加的碳水化合物量推荐。
图7是用于检测和处理低血糖症的方法的一个变化的流程图700,并且图17(其将稍后讨论)示出该方法的另一变化。图7和17示出的方法的不同尤其在于碳水化合物计算如何发生。
如应认识到的,由图7中的流程图700描绘的方法共享与先前相对于图5中的流程图500描述的阶段相同的一般阶段。在低血糖症检测阶段502期间,患者的当前血液葡萄糖测量(BG)可以在阶段702中手动地输入到计量表104中,或者在阶段704中自动输入到计量表104中。在阶段706中,计量表104将当前血液葡萄糖读数(BG)与对于低血糖症建立的阈值(BGhypo,detection)比较。在所示示例中,低血糖症的阈值(BGhypo,detection)是70mg/dl,但应认识到,该阈值在其他变化中可以不同。当当前血液葡萄糖读数(BG)高于低血糖症的阈值(BGhypo,detection)时,则显然未发生低血糖症,并且计量表104行进到例程结束的阶段708。当然,计量表104在阶段708处可以再一次开始监测低血糖症(即,行进回到阶段702、704等)。另一方面,当当前血液葡萄糖读数(BG)处于或低于低血糖症的阈值(BGhypo,detection)时,计量表104行进到碳水化合物计算阶段504以便计算第一或初始碳水化合物量(nBU,1)以校正低血糖症,如果需要。
如前所述,低血糖症检测阶段502还包括低血糖症状成分。通过考虑患者是否感觉到低血糖症的初始症状允许计量表104比通过单独依赖于血液葡萄糖测量更早地处理低血糖症。患者可以在阶段710中表明感觉到低血糖症状。在一个示例中,患者通过I/O装置206(例如,通过按压专用按钮)通知计量表104他们正感觉到低血糖症效果。随后在阶段712中患者被请求测量他们的当前血液葡萄糖水平。再次注意,可以在血液葡萄糖值远高于先前提到的血液葡萄糖阈值处可能推荐低血糖症的处理。
在确定血液葡萄糖水平处于或低于阈值(阶段706)或者患者表示感觉到低血糖症(阶段712)之后,计量表104行进到基于患者的当前血液葡萄糖水平计算所推荐的碳水化合物量以处理低血糖症(图5中的阶段504)。在该示例中,碳水化合物量被划分为三个水平,小(
)、中等(
)以及大(
)。如前所述,碳水化合物量通常按照面包单位表示,并且一面包单位等于12克面包。以下的等式11示出如何针对这三个水平计算碳水化合物量。
其中:
=小碳水化合物量;
=中等碳水化合物量;
=大碳水化合物量;
=基于患者体重的归一化因数;
=附加面包单位的晕厥风险;以及
=对于总体每日胰岛素剂量(TDD)≤30UI的患者推荐的附加面包单位。
在以上的等式11中,对于总体每日胰岛素剂量(TDD)小于或等于30胰岛素单位的患者推荐附加的碳水化合物量。等式12示出对于这样的患者添加一个附加面包单位的该调整。
关于等式11,对于在低血糖症期间具有晕厥历史的患者推荐附加的碳水化合物量。等式13示出当患者具有晕厥风险时添加一个附加面包单位的该调整。
如前所述,归一化因数(
)用于基于患者的体重调整所推荐的碳水化合物量。以下的等式14示出如何计算该因数。
等式14
其中:
M=患者体重(千克);以及
=患者超重(千克)。
患者是否超重取决于多个因素,包括患者的体重(M)和身高(H)。以下的等式15提供了确定患者超重因素(
)的示例。
其中:
H=患者的身高(厘米);
M=患者体重(千克);以及
=患者超重(千克)。
应理解,医生或其他健康护理提供者可以调整这些推荐的碳水化合物量以便定制用于患者的特别需要的量。
再次查看图7,计量表104在检测到低血糖症(在时间
)之后立即计算第一碳水化合物量(
)。通过比较在阶段706或712期间做出的第一血液葡萄糖测量(BG1)与非常低(BGvl,1)、低(BGl,1)以及中等低(BGml,1)的血液葡萄糖范围极限值而获得第一碳水化合物量(
)。在一个示例中,非常低(BGvl,1)、低(BGl,1)以及中等低(BGml,1)的血液葡萄糖范围极限值分别是60mg/dl、100mg/dl以及140mg/dl。然而,这些极限值在其他示例中可以不同。在例如图7中的流程图700中,非常低(BGvl,1)、低(BGl,1)以及中等低(BGml,1)的血液葡萄糖范围极限值分别是60mg/dl、100mg/dl以及120mg/dl。以下等式16示出如何基于这些葡萄糖范围极限值来确定第一碳水化合物量(
)。
其中:
在低血糖症检测处(即在时间t1)计算的第一碳水化合物量;
=小碳水化合物量;
=中等碳水化合物量;
=大碳水化合物量;
BG1=在低血糖症检测处(即在时间t1)的血液葡萄糖测量,也称为第一血液葡萄糖测量;
BGml,1=对于第一碳水化合物量(即在时间t1)的中等低的血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGl,1=对于第一碳水化合物量(即在时间t1)的低血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGvl,1=对于第一碳水化合物量(即在时间t1)的非常低的血液葡萄糖范围极限值或阈值。
应理解,计量表104基于以上讨论的等式11-15来确定小(
)、中等(
)和大(
)碳水化合物量。图8示出如何基于在首先检测到低血糖症时的时间(t1)处取得的第一血液葡萄糖读数(BG1)计算第一碳水化合物量。由于在该阶段,接近于低血糖症事件没有先前的碳水化合物被消耗,所以分离各种碳水化合物量的范围随着时间是恒定的,因为模型并未由于任何碳水化合物吸收而包括增加。换言之,对于初始计算来说,对于小(
)、中等(
)和大(
)碳水化合物量(以及无碳水化合物)的推荐范围随着时间是恒定的。例如,当第一血液葡萄糖读数(BG1)是80mg/dl时,推荐的中等碳水化合物量(
)在检测到低血糖症之后25和55分钟处是相同的。
现查看图7中的阶段714,计量表104确定第一血液葡萄糖测量(BG1)是否处于或低于非常低(BGvl,1)的血液葡萄糖极限值,其在该示例中为60mg/dl。当第一血液葡萄糖测量(BG1)处于或低于该极限值时,计量表104基于等式11-15计算需要由患者摄入的大碳水化合物量(
)。应认识到,相比于较高血液葡萄糖水平,较低的血液葡萄糖水平通常需要摄入较高的碳水化合物量以便处理低血糖症。一旦在阶段716中计算了大碳水化合物量(
),在阶段718中计量表104经由I/O装置206向患者和/或健康护理提供者提供要摄入的所推荐的大碳水化合物量(
)。例如,计量表104可以向患者显示患者应该消耗3个面包单位的碳水化合物以处理当前状况。
当第一血液葡萄糖测量(BG1)大于非常低(BGvl,1)的血液葡萄糖极限值时,计量表104在阶段720中确定第一血液葡萄糖测量(BG1)是否小于或等于低血液葡萄糖极限值(BGl,1),其在图7中为100mg/dl。如果第一血液葡萄糖测量(BG1)处于或低于该极限值,则计量表104在阶段722中基于等式11-15计算需要由患者摄入的中等或中间碳水化合物量(
)。一旦在阶段722中计算了中等碳水化合物量(
),在阶段718中计量表104经由I/O装置206向患者和/或健康护理提供者提供要摄入的所推荐的中等碳水化合物量(
)。例如,计量表104可以向患者显示患者应该消耗2个面包单位的碳水化合物以处理当前情况。
在阶段720中,如果第一血液葡萄糖测量(BG1)大于低(BGl,1)血液葡萄糖极限值,计量表104行进到阶段724以确定第一血液葡萄糖测量(BG1)是否小于或等于中等低(BGml,1)血液葡萄糖范围极限值,其在所示示例中为120mg/dl。如果第一血液葡萄糖测量(BG1)处于或低于该极限值,则计量表104在阶段726中计算需要由患者摄入的小碳水化合物量(
)。一旦在阶段726中计算了小碳水化合物量(
),在阶段718中计量表104经由I/O装置206向患者和/或健康护理提供者提供要摄入的所推荐的中等碳水化合物量(
)。例如,计量表104可以向患者显示患者应该消耗1个面包单位的碳水化合物以处理当前情况。当第一血液葡萄糖测量(BG1)大于中等低的血液葡萄糖范围极限值(BGml,1),计量表行进到阶段728并且经由I/O装置206显示任何推荐(或根本无推荐),并且分析结束在阶段708。
在阶段718中教导患者摄入特定量的碳水化合物之后,计量表104行进到监视阶段506。如前讨论的,在摄入时,血液葡萄糖水平不会即时升高。相反,在摄入第一碳水化合物量之后,血液葡萄糖水平被预期逐渐增加到目标、结束的监视阈值(BGhypo,end)。如果第二血液葡萄糖读数(BG2)被与第一测量(BG1)太近地取得,关于低血糖症是否已经被处理的分析可能是不准确的。为了处理该问题,方法包括在阶段730中的测量之间的延迟。在所示示例中,延迟是15分钟,但在其他示例中它可以不同(例如,10或20分钟)。在延迟之后,计量表104在阶段732中教导患者执行第二血液葡萄糖测试以便收集第二血液葡萄糖读数(BG2)或者计量表104自动执行该测试。在阶段734中计量表104还经由I/O装置206询问患者是否感觉到任何与低血糖症相关联的症状。
在阶段736中,计量表104评价患者是否表明了具有低血糖症的感觉。当不存在低血糖症的感觉或症状时,计量表行进到阶段738以便针对用于确定是否需要继续监视阶段506的目标水平评价第二血液葡萄糖测量(BG2)。以上等式1提供了在阶段738中如何评价结束的监视阈值(BGhypo,end)的示例。当计量表104确定第二血液葡萄糖读数(BG2)在该目标或者结束监视阈值(BGhypo,end)之上时,计量表104在阶段740中考虑要解决的低血糖症问题并且可以经由I/O装置206如此指示。在低血糖症问题已经解决的情况下,计量表104在阶段708中行进到结束该分析。
另一方面,当患者在阶段736中表明为具有低血糖症状或者在阶段738中第二血液葡萄糖读数(BG2)不在结束的监视阈值(BGhypo,end)之上,则在阶段742中开始,计量表104计算要摄入的第二碳水化合物量。如果在第一碳水化合物摄入之后血液葡萄糖水平未充分增加,则推荐附加的碳水化合物。当已经摄入单个的、第一碳水化合物量(
)时,用于计算新的、第二碳水化合物量(
)的第二非常低(BGvl,2)、第二低(BGl,2)以及第二中等低(BGml,2)的血液葡萄糖范围极限值可以可能不同于第一非常低(BGvl,1)、第一低(BGl,1)以及第一中等低(BGml,1)血液葡萄糖范围极限值。在第二测量时间(t2),第二非常低(BGvl,2)、第二低(BGl,2)以及第二中等低(BGml,2)的血液葡萄糖范围极限值取决于第一(BG1)以及第二(BG2)血液葡萄糖测量以及自从先前碳水化合物摄入以来流逝的时间(
)。等式17示出如何计算这些第二极限值的示例。
其中:
BGvl,2=用于第二碳水化合物量的非常低的血液葡萄糖范围极限值或阈值(即在时间t2);
BGl,2=用于第二碳水化合物量的低血液葡萄糖范围极限值或阈值(即在时间t2);
BGml,2=用于第二碳水化合物量的中等低的血液葡萄糖范围极限值或阈值(即在时间t2);
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
t1=在消耗第一碳水化合物时的时间;以及
BG1=第一血液葡萄糖测量(即在检测到低血糖症时)。
基于以上等式17中计算的极限值,可以通过等式18计算要摄入的第二碳水化合物量(
)。
其中:
要摄入的第二碳水化合物量(即在时间t2);
=小碳水化合物量;
=中等碳水化合物量;
=大碳水化合物量;
BG2=第二血液葡萄糖测量(即在时间t2)。
再次地,应理解,计量表104基于以上讨论的等式11-15来确定小(
)、中等(
)和大(
)碳水化合物量。当然,医生或其他健康护理提供者可以调整这些推荐的碳水化合物量以便针对患者的特定需要定制该量。
图9、10、11和12示出如何利用具有不同初始条件的不同吸收模型来确定第二碳水化合物量。在这些曲线图中,第二碳水化合物量(
)取决于分别在检测到低血糖症时的第一测量时间(t1)以及当前的第二测量时间(t2)获得的第一(BG1)和第二(BG2)血液葡萄糖测量。
查看图9和10,两者是显示为自从低血糖事件以来的时间(t)的函数的第二血液葡萄糖测量(BG2)的四个范围的曲线图。在图9和10的两个曲线图中,第一血液葡萄糖值(BG1)是40mg/dl(在t1=0)。第一非常低(BGvl,1)、第一低(BGl,1)以及第一中等低(BGml,1)的血液葡萄糖极限值在两个示例中分别等于60、100以及140mg/dl。如可在两个曲线图中见到的,第二非常低(BGvl,2)、第二低(BGl,2)以及第二中等低(BGml,2)的血液葡萄糖极限值最初全部等于40mg/dl并且随后在首先检测到低血糖症时最初摄入第一碳水化合物量之后的90分钟时间窗口(ta)中缓慢增加到60、100以及140mg/dl极限值。图9中的碳水化合物吸收函数(
)是基于如在以上等式6中用公式表示并且在图6中示出的线性吸收模型C。相比之下,图10中的碳水化合物吸收函数(
)是基于如在以上等式5中用公式表示并且在图6中示出的抛物线吸收模型B。如可在两个曲线图中看见的,当第二血液葡萄糖测量(BG2)大大高于第一、40mg/dl测量(BG1)时第二碳水化合物量(
)较小或甚至为零。例如,当在检测到低血糖症之后15分钟图9中的第二血液葡萄糖测量(BG2)为80mg/dl时,不需要碳水化合物。
图11的曲线图与图9的曲线图的相似之处在于,图11中的碳水化合物吸收函数(
)是基于如以上等式6用公式表示的相同的线性吸收函数C。图12的曲线图通过以下与图10的曲线图的相似:图12中的碳水化合物吸收函数(
)是基于如以上等式5用公式表示的相同的抛物线吸收模型B。然而,图11和12中的曲线图通过以下事实与图9和10的曲线图不同:图11和12中的第一血液葡萄糖测量(BG1)是90mg/dl,而不是图9和10中的40mg/dl的第一血液葡萄糖测量。如前面的,图11和12中的第一非常低(BGvl,1)、第一低(BGl,1)以及第一中等低(BGml,1)血液葡萄糖极限值分别等于60、100以及140mg/dl。如可在两个曲线图中见到的,第二非常低(BGvl,2)、第二低(BGl,2)以及第二中等低(BGml,2)的血液葡萄糖极限值最初全部等于40mg/dl并且随后在90分钟时间窗口(ta)中缓慢增加到60、100以及140mg/dl极限值。
再次参照图7,当在阶段736中患者表明具有低血糖症状或者在阶段738中第二血液葡萄糖读数(BG2)不在结束的监视阈值(BGhypo,end)之上时,计量表104随后计算要摄入的第二碳水化合物量(阶段504)。在阶段742中,计量表104确定第二血液葡萄糖测量(BG2)是否小于或等于如以先前讨论的方式(参见等式17)计算的第二非常低(BGvl,2)的血液葡萄糖极限值。当第二血液葡萄糖测量(BG2)处于或低于该极限值时,计量表104在阶段744中基于等式11-15计算需要由患者摄入的大碳水化合物量(
)。一旦在阶段744中计算了大碳水化合物量(
),在阶段746中计量表104经由I/O装置206向患者和/或健康护理提供者提供要摄入的所推荐的大碳水化合物量(
)。例如,计量表104可以向患者显示患者应该消耗3个面包单位的碳水化合物以处理当前状况。
当第二血液葡萄糖测量(BG2)大于第二非常低(BGvl,2)的血液葡萄糖极限值时,计量表104在阶段748中确定第二血液葡萄糖测量(BG2)是否小于或等于低血液葡萄糖极限值(BGl,1),其在图7中为100mg/dl。如果第二血液葡萄糖测量处于或低于该极限值时,计量表104在阶段750中计算需要摄入的中等或中间碳水化合物量(
)。一旦在阶段750中计算了中等碳水化合物量(
),在阶段746中计量表104经由I/O装置206向患者和/或健康护理提供者提供要摄入的所推荐的中等碳水化合物量(
)。例如,计量表104可以向患者显示患者应该消耗2个面包单位的碳水化合物以处理当前情况。
如果在阶段748中第二血液葡萄糖测量(BG2)大于第二低(BGl,2)血液葡萄糖极限值时,计量表104在阶段752中确定第二血液葡萄糖测量(BG2)是否小于或等于中等低(BGml,1)的血液葡萄糖范围极限值。如果第二血液葡萄糖测量(BG2)处于或低于该极限值时,计量表104在阶段754中计算需要由患者摄入的小碳水化合物量(
)。一旦在阶段754中计算了小碳水化合物量(
),在阶段746中计量表104经由I/O装置206向患者和/或健康护理提供者提供要摄入的所推荐的中等碳水化合物量(
)。例如,计量表104可以向患者显示患者应该消耗1个面包单位的碳水化合物以处理当前情况。应注意,血液葡萄糖值(“BG”)和阈值极限值(“BG_th1”,“BG_th2”,“BG_th3”)在阶段742、748和752中在一般意义上被引用,因为方法可能需要计算超过多于两个碳水化合物量的附加碳水化合物量。
如之前相对于等式2注意到的,监视阶段506可以在血液葡萄糖读数(BG)超过取决于先前消耗的碳水化合物量而变化的第二相对阈值(BGend,relative)时结束。例如,在图7的流程图700中,当第二血液葡萄糖测量(BG2)大于第二中等低血液葡萄糖范围极限值(BGml,2)时,计量表进行到阶段756并且经由I/O装置206显示任何推荐(或根本不推荐),并且分析结束于阶段708。
在阶段746中教导患者摄入特定量的碳水化合物之后,计量表104通过行进到测试延迟阶段730而继续监视阶段502。在那时,监视和碳水化合物量计算可以继续3次或甚至更多次测量和碳水化合物量,直到低血糖症被治疗为止。
为了计算第三碳水化合物量(
),连同先前的测量(BG1和BG2)一起考虑当前的第三血液葡萄糖读数(BG3)。具体地,在第三测量时间(t3),第三非常低(BGvl,3)、第三低(BGl,3)和第三中等低(BGml,3)的血液葡萄糖极限值取决于第一(BG1)和第二(BG2)血液葡萄糖测量以及所流逝的时间。第三非常低(BGvl,3)、第三低(BGl,3)和第三中等低(BGml,3)的血液葡萄糖极限值通常通过叠加第一(
)和第二(
)碳水化合物量对于患者血液葡萄糖浓度的效果来获得。以下的等式19示出如何计算这些第三极限值的示例(还参见等式10)。
其中:
BGvl,3=对于第三碳水化合物量(即,在时间t3)的非常低的血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGl,3=对于第三碳水化合物量(即,在时间t3)的低血液葡萄糖范围极限值或阈值;
BGml,3=对于第三碳水化合物量(即,在时间t3)的中等低血液葡萄糖范围极限值或阈值;
=对于时间间隔x的碳水化合物吸收函数;
t=在相对阈值正被计算时的当前时间;
tn=自从低血糖症以来第n次测量的时间;以及
BGn=自从低血糖症以来第n次血液葡萄糖测量。
基于以上等式19计算的极限值,可以通过等式20计算要摄入的第三碳水化合物量(
)。
其中:
要摄入的第三碳水化合物量(即在时间t3);
=小碳水化合物量;
=中等碳水化合物量;
=大碳水化合物量;
BG3=第三血液葡萄糖测量(即在时间t3)。
再次,应理解,计量表104基于以上讨论的等式11-15来确定小(
)、中等(
)和大(
)碳水化合物量。当然,医生或其他健康护理提供者可以调整这些推荐的碳水化合物量以便针对患者的特定需要定制该量。
图13、14、15和16示出如何利用具有不同初始条件的不同吸收模型来确定第三碳水化合物量。在这些曲线图中,第三碳水化合物量(
)取决于分别在检测到低血糖症时的第一测量时间(t1)、第二测量时间(t2)以及第三测量时间(t3)获得的第一(BG1)、第二(BG2)和第三第二(BG3)血液葡萄糖测量。应注意,在这些曲线图中,时间标度开始于第二测量时间(t2),其在该示例中是低血糖症检测之后15分钟。
在图13和14中,第一血液葡萄糖测量(BG1)是90mg/dl,以及第二血液葡萄糖测量(BG2)是40mg/dl。在第一非常低(BGvl,1)、低(BGl,1)以及中等低(BGml,1)的血液葡萄糖极限值分别等于60、100以及140mg/dl的情况下,第三非常低(BGvl,3)、低(BGl,3)以及中等低(BGml,3)的血液葡萄糖极限值在两个曲线图中都被描绘为时间(t=t3-t1)的函数。图13中的用于第三碳水化合物量的碳水化合物吸收函数(
)是基于如在以上等式6中用公式表示并且在图6中示出的线性吸收模型C。相比之下,图14中的用于第三碳水化合物量的碳水化合物吸收函数(
)是基于如在以上等式5中用公式表示并且在图6中示出的抛物线吸收模型B。如可见的,图13和14中的第三非常低(BGvl,3)、低(BGl,3)以及中等低(BGml,3)的血液葡萄糖极限值最初等于40mg/dl并且与图9和10中所示的那些相比较更加快速地朝向极限值增加。这是由于第一(BG2)和第二(BG1)血液葡萄糖测量之间的负差异,其反过来示出第一碳水化合物量(
)太小而未将血液葡萄糖水平带回到控制范围中。结果,提议用于处理低血糖症的更加积极的模式以便计算较大的碳水化合物量。
在图15和16中,第一血液葡萄糖测量(BG1)是40mg/dl,以及第二血液葡萄糖测量(BG2)是90mg/dl。在第一非常低(BGvl,1)、低(BGl,1)以及中等低(BGml,1)的血液葡萄糖极限值分别等于60、100以及140mg/dl的情况下,第三非常低(BGvl,3)、低(BGl,3)以及中等低(BGml,3)血液葡萄糖极限值在两个曲线图中都被描绘为时间(t=t3-t1)的函数。图15中的用于第三碳水化合物量的碳水化合物吸收函数(
)是基于线性吸收模型C,而图16中的用于第三碳水化合物量的碳水化合物吸收函数(
)是基于抛物线吸收模型B。如可见的,图15和16中的第三非常低(BGvl,3)、低(BGl,3)以及中等低(BGml,3)的血液葡萄糖极限值在第二测量时间(t2)最初等于90mg/dl,并且它们在逼近60、100以及140mg/dl极限值之前趋向于最初减少。这是由于第一(BG2)和第二(BG1)血液葡萄糖测量之间的大的正差异,其反过来示出第一碳水化合物量(
)在将血液葡萄糖水平带回到控制范围中方面是有效的。结果,在该情况下提议用于处理低血糖症的较不积极的方法,其中推荐较小的碳水化合物量。
如前所述,甚至在用于摄入碳水化合物的三个推荐之后,该方法可以用于计算碳水化合物量(
)。如果在检测到低血糖症之后发生三次或更多次碳水化合物的摄入,则通过叠加先前碳水化合物量的效果而获得非常低(BGvl)、低(BGl)以及中等低(BGml)的血液葡萄糖极限值或阈值。在该情况下,通常可以由以下等式12表征碳水化合物量(
)。
在进一步变化中,为了简化非常低(BGvl)、低(BGl)以及中等低(BGml)的血液葡萄糖极限值的计算,仅使用最近的血液葡萄糖测量中的三个或甚至两个(包括当前血液葡萄糖测量)。在该情况下,将考虑所有先前的测量,但将忽略碳水化合物摄入。
图17是示出用于检测和处理低血糖症的另一方法的流程图1700。在该方法中,计算当前血液葡萄糖测量与目标血液葡萄糖水平之间的差异以便确定患者要摄入的所推荐的碳水化合物量,从而处理低血糖症。如可见到的,图17中的流程图1700共享与图7中的流程图700共同的多个阶段。为了清楚和简洁起见,以下将不详细讨论共享共同附图标记的这些阶段,而是参照图7中这些阶段的先前讨论。查看图17,替代将碳水化合物量分类为小、中等、大,计量表104在阶段1702中简单地基于第一血液葡萄糖测量(BG1)与所需的目标血液葡萄糖水平之间的差异来计算初始或第一碳水化合物量(
)(参见例如等式11)。在阶段1704中,计量表104将血液测量与低的相对目标(BGend,relative)比较,以便确定监视阶段506是否可以结束(参见等式2、9和10)。计量表104在阶段1706中将当前血液葡萄糖水平与低血糖症监视结束阈值(BGhypo,end)比较以确定监视阶段是否可以结束(参见等式1)。如在阶段1702中的,计量表104在阶段1708中简单地基于当前血液葡萄糖测量与所需的目标血液葡萄糖水平之间的差异来计算后来的碳水化合物量(
)。
为了清楚和简洁起见,以上方法被描述为由计量表104执行,但应理解,这些方法也可以使用其他装置,诸如计算机102、胰岛素泵106、蜂窝电话等全部或部分地执行。应理解,计量表104(或其他装置)通过处理器202、存储器204、I/O装置206和/或其他组件执行这些方法中的动作。虽然这些方法是相对于患者描述的,但术语是在广泛意义上使用的,并且应理解,这些方法可以由其他个体使用,其可不被认为是特定健康护理提供者的患者并且可以甚至适用于与人类和动物对象一起使用。
此外,设想的是,在此描述并且在附图中示出的各种阶段可以以与所示的不同次序发生。此外,这些动作中的一个或多个可以组合在一起并且未在此描述的其他动作可以连同这些方法一起执行。在其他变化中,替代患者输入他们是否感觉到低血糖症,计量表104或其他装置可以主动监测患者以便自动输入该信息。例如,计量表104可以使患者执行测试以及通过视频或语音识别软件连同其他症状或低血糖症来检查他们的视觉和精神敏锐度。来自计量表104的关于症状的调查表中的问题可以是简单的是/否问题,或者可以更加具体详细的,诸如经由下拉列表。在另一示例中,计量表104经由麦克风可以监测患者的语音以查看患者是否正在经历指示低血糖症的语音障碍,诸如含糊的语音。计量表104可以经由视频摄像机针对低血糖症状视觉地监测患者以查看任何事物是否视觉地指示患者正在经历低血糖症,诸如过度出汗和/或运动控制问题。当血液葡萄糖计量表104用于收集用于这些方法的数据时,如果计量表作为主机运行低血糖症检测算法,则血液葡萄糖值可以被直接处理,或者该值传输至作为主机运行低血糖症检测算法的泵106或计算机102。上述方法使用葡萄糖测量之间的15分钟的延迟,但应认识到的是,在其他实施例中延迟可以多于或少于15分钟。
如上述的葡萄糖计量表104可以包括离散或连续型葡萄糖监测器。此外,葡萄糖计量表104可以例如使用电化学和/或光度测定分析技术来测量葡萄糖水平。应理解,血液葡萄糖水平可以通过侵入的或非侵入的过程来测量,并且可以分析各种类型的体液,如血液或间质流体。在一个实施例中,葡萄糖计量表104是ACCU-CHEK?Aviva品牌葡萄糖计量表,但应理解,可以使用其他类型的葡萄糖计量表。应理解,血液葡萄糖计量表104可以以许多方式来配置。例如,计量表104和胰岛素泵106可以组合在一起以形成单个单位或者这些系统的各种组件可以跨越多个单位散布。计量表104可以包括附加端口以连接附加的生物传感器以便测量多个特征,诸如体温、脉搏和/或血氧含量。应理解,计量表104的商业形式可以包括其他组件和/或执行与在此描述的功能相比的其他功能。
虽然胰岛素泵106在图1中示出,但胰岛素或其他药物可以以其他方式输送,诸如利用注射器。此外,上述方法可以利用在附图中示出的那些以外的其他类型的系统和/或利用装置的其他组合来执行。例如,低血糖症检测和处理方法可以直接在胰岛素泵106上或在血液葡萄糖计量表104上运行。注意,任何允许糖尿病管理的装置,诸如智能电话或口袋PC可以作为主机运行类似应用程序。
胰岛素泵106可以连接至血液葡萄糖计量表104和/或计算机102。该连接可以用于将数据从血液葡萄糖计量表104和/或计算机102传输至胰岛素泵106,或反之亦然。例如,电连接也可以用于将关于胰岛素从泵至患者中的一次或多次注射的指令从葡萄糖计量表104传输至胰岛素泵106。附加地,该连接可以将关于过去、现在或将来的注射或胰岛素水平的信息从胰岛素泵106传输至葡萄糖计量表104和/或计算机102。类似于上面讨论的电连接,葡萄糖计量表104和/或胰岛素泵106之间的连接可以是有线或无线的并且可以是与计量表104、胰岛素泵106和/或计算机102之间的连接相同或不同类型的连接。
虽然在此已经相当详细地描述了用于检测和处理低血糖症的系统和方法的各种实施例,但是实施例仅作为在此描述的公开的非限制性示例提供。因此,应理解,在不偏离本公开的范围的情况下,可以做出各种改变和修改,并且等同物可以替代其元件。实际上,本公开并非意在是穷尽的或者限制本公开的范围。
此外,在描述代表性实施例时,本公开已经将方法和/或过程呈现为特定顺序的步骤。然而,一定程度上,该方法或过程不依赖于在此陈述的步骤的特定次序,方法或过程应当不受限于所描述的特定顺序的步骤。其他顺序的步骤可以是可能的。因此,在此公开的步骤的特定次序不应被解释为本公开的限制。另外,指引向方法和/或过程的公开不应受限于以书写的次序执行它们的步骤。这样的顺序可以变化并且仍然保留在本公开的范围内。
已经详细且参照其具体实施例描述了本公开,将明显的是,在不偏离限定在所附权利要求中的本公开的范围的情况下,修改和变化是可能的。更具体地,虽然本公开的一些方面在此被识别为优选或特别有利的,但是设想的是,本公开不必限于本公开的这些优选方面。