跟踪糖尿病中的平均血糖的变化的制作方法_3

文档序号:9438651阅读:来源:国知局
95] 〇Alc估计值无法计算和显示。
[0196] 〇应鼓励使用者每天测量空腹BG
[0197] 总结和具体实施实例
[0198] 在糖尿病中,对于严密血糖控制的努力导致随时间大的血液葡萄糖波动。此过程 受许多外部因素影响,包括胰岛素注射的定时和量、吃的食物、身体活动等。换句话讲,BG波 动是复杂动态系统的动作的可测量结果,复杂动态系统受许多内部和外部因素影响。此系 统的宏观(人类)级优化取决于自我治疗行为。因此,这类优化必须基于利用易得数据诸 如SMBG的反馈。
[0199] 尽管HbAlc被确认为1型和2型糖尿病中平均血糖的黄金标准标志物2' 3,但是 HbAlc测定通常需要实验室,并且仅几个月一次常规地进行。另一方面,我们已证明,提供 HbAlc的实时估计值增加了患者的动力,并导致糖尿病控制改善。29因此,需要独立于实验 HbAlc测定的平均血糖变化的跟踪。SMBG提供这种可能性,前提条件是采用适当的算法(例 如,方法、系统和计算机可读介质)检索SMBG数据。
[0200] 本发明的实施例的一方面提供一种用于跟踪糖尿病的平均血糖的变化的方法、系 统和计算机可读介质,该方法、系统和计算机可读介质是基于概念上新的SMBG数据检索的 途径(方法和技术)。此途径的主要前提是,除了其他以外,将HbAlc波动理解成底层动态 系统的动作的可测量影响。SMBG提供对该系统的状态的偶尔瞥视,并且使用这些测量值,可 对每个个体重建隐藏的底层系统轨迹。
[0201] 使用房室建模,即一种糖尿病探究中良好建立的技术35,我们构造出一种新的两步 算法(和相关方法、系统和计算机可读介质),该两步算法包括:(i)根据空腹葡萄糖读数的 HbAlc实时估计值,用任何新传入的空腹SMBG数据点更新,以及(ii)利用大约每月一次获 得的日SMBG特征,对所估计的HbAlc迹线的初始化和校准。这些7点特征的估计包括另一 创新步骤一将日BG可变性捕获到两个潜在因子中的析因模型。
[0202] 我们方法和系统的开发沿循使用训练数据集估计所有模型参数的一种稳健途径。 在初始估计之后,将所有参数固定,并且在独立的测试数据集上前瞻性地运行算法。如从上 文表1和2明显可见,结果被保持,这确认了所提出的过程的稳健性。
[0203] 此外,我们引入并使用得自于现在经典Clarke3°或Parkes 31误差网格的HbAlc误 差网格分析,从而允许准确度结果的图形表示和准确度分类成A区和B区,A区和B区表示 "准确"读数或"良性"误差。此分析导致A+B区中有98. 6%读数一结果相当于当代SMBG装 置的准确度34(也参见图4)。
[0204] 在每个步骤,我们将我们HbAlc估计器的准确度与良好建立的线性公式(Nathan 等人7)比较,显示出根据所有分析,我们的结果是优异的。最惊人的是由HbAlc误差网格 (图5)呈现的准确度比较结果,显示出在A+B区,内森氏公式的性能差20%。这种差异的原 因在于数据的性质一很明显,在包括空腹葡萄糖和偶尔7点特征的稀疏SMBG读数情况下, 平均值无法很好地表示血液葡萄糖波动的真实底层平均。因此,基于平均SMBG的线性公式 趋于显著偏置。
[0205] 因此我们可推断,已开发出一种概念上新的、临床上可行的过程用于根据自我监 测数据进行HBAlc的实时估计。如从算法要求可见,该过程可易于应用到具有有限处理能 力的装置、系统和网络中,例如但不限于家庭SMBG仪表。
[0206] 现将参考图9-12描述本发明的具体实施的实例系统。图9是本发明实施例或本 发明实施例的一个方面的高层次功能框图。
[0207] 如图9所示,处理器或控制器102与葡萄糖监测器或装置101和任选地胰岛素装 置100通信。葡萄糖监测器或装置101与受检者103通信以监测受检者103的葡萄糖水平。 处理器或控制器102被配置成用于执行所需计算。任选地,胰岛素装置100与受检者103 通信以向受检者103递送胰岛素。处理器或控制器102被配置成用于执行所需计算。葡萄 糖监测器101和胰岛素装置100可实现为单独装置或单个装置。
[0208] 处理器102可局部地实现在葡萄糖监测器101、胰岛素装置100或独立式装置中 (或在葡萄糖监测器、胰岛素装置或独立式装置中的两个或更多个的任何组合中)。处理器 102或系统的一部分可远程定位,使得将装置作为远程医疗装置操作。
[0209] 参考图10A,在最基本配置中,计算装置144通常包括至少一个处理单元150和存 储器146。根据计算装置的确切配置和类型,存储器146可以是易失性的(诸如RAM)、非易 失性的(诸如R0M、闪存存储器等)或这两种的某一组合。
[0210]另外,装置144还可具有其他特征和/或功能性。例如,装置还可包括另外的可移 除和/或不可移除的存储装置,包括但不限于磁盘或光盘或磁带,以及可写入的电储存介 质。这类另外的储存装置是图中的可移除存储装置152和不可移除装置148。计算机存储 介质包括以任何方法或技术实现的用于储存信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模 块或其他数据的易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质。存储器、可移除存储装置和 不可移除存储装置均是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、R0M、 EEPR0M、闪存存储器或其他存储器技术⑶ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光学存储装置、 磁盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置,或可用于存储所需信息和可由装置访问的任 何其他介质。任何这类计算机存储介质都可以是装置的一部分或与装置结合使用。
[0211] 装置还可包含一个或多个通信连接154,通信连接154允许装置与其他装置(例如 其他计算装置)通信。通信连接承载通信介质中的信息。通信介质通常体现计算机可读指 令、数据结构、程序模块或在调制数据信号中的其他数据,诸如载波或其他传送机构,并且 包括任何信息传递介质。术语"调制数据信号"表示其一个或多个特征被设定或改变以使 对信号中的信息进行编码、执行或处理的信号。以举例的方式,而非限制性地,通信介质包 括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质,以及诸如无线电、射频、红外和其他无线介质 的无线介质。如上文所讨论,本文使用的术语计算机可读介质包括存储介质和通信介质。
[0212] 除独立式计算机器之外,本发明的实施例还可在包括与联网部件通信的多个计算 装置的网络系统上实现,诸如具有基础结构或自组织网络的网络。网络连接可以是有线连 接或无线连接。以举例的方式,图IOB示出可以在其中实现本发明实施例的网络系统。在 该实例中,网络系统包括计算机156 (例如网络服务器)、网络连接部件158 (例如有线和/ 或无线连接)、计算机终端160和PDA(例如智能电话)162 (或其他手持式或便携式装置, 诸如移动电话、膝上型计算机、平板计算机、GPS接收器、mp3播放器、手持式视频播放器、口 袋投影仪等或与这类特征结构组合的手持式装置(或非便携式装置)。在一个实施例中, 应当理解,列举为156的模块可以是葡萄糖监测装置。在一个实施例中,应当理解,列举为 156的模块可以是葡萄糖监测装置和/或胰岛素装置。以图IOB示出或讨论的任何部件可 以是多个。本发明实施例可在系统的装置中的任何一个中实现。例如,指令的执行或其他 所需的处理可在156、160和162中的任何一个的同一计算装置上执行。另选地,本发明实 施例可在网络系统的不同计算装置上执行。
[0213] 例如,某些所需或所要求的处理或执行可在网络的计算装置中的一个(例如服务 器156和/或葡萄糖监测装置)上执行,而指令的其他处理和执行可在网络系统的另一个 计算装置(例如终端160)处执行,或反之亦然。事实上,某些处理或执行可在一个计算装置 (例如服务器156和/或葡萄糖监测装置)处执行;并且指令的其他处理或执行可在不同 计算装置处执行,这些不同计算装置可以是联网或不联网的。例如,某些处理可在终端160 处执行,而其他处理或指令传递到执行指令的装置162。这种情境可以具有特定值,尤其是 当PDA 162装置例如通过计算机终端160(或自组织网络中的接入点)访问网络时。又如, 可用一个或多个本发明实施例执行、编码或处理待保护的软件。然后可将被处理、编码或执 行的软件分发给顾客。该分发可以是以存储介质(例如盘)或电子副本的形式。
[0214] 图11是框图,该框图示出系统130,包括计算机系统140和可在其上实现实施例的 相关联的互联网11连接。此类配置通常用于连接到互联网11并执行服务器或客户端(或 组合)软件的计算机(主机)。源计算机诸如膝上型计算机、最终目的地计算机和中继服务 器,例如,以及本文所述的任何计算机或处理器,可使用图11中示出的计算机系统配置和 互联网连接。系统140可用作便携式电子装置,诸如笔记本计算机/膝上型计算机、媒体播 放器(例如基于MP3或视频播放器)、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、葡萄糖监测装置、胰 岛素递送装置、图像处理装置(例如数字相机或视频录像机)和/或任何其他手持式计算 装置,或任何这些装置的组合。需注意,尽管图11示出计算机系统的各种部件,但不旨在表 示部件互连的任何特定架构或方式;因为此类细节与本发明无密切关系。还应理解,也可使 用网络计算机、手持式计算机、移动电话和具有更少部件或也许更多部件的其他数据处理 系统。图11的计算机系统可例如是Apple Macintosh计算机或Power Book,或IBM兼容 PC。计算机系统140包括总线137、互连器或用于传达信息的其他通信机构和处理器138, 该处理器138常为集成电路的形式,与总线137耦合,用于处理信息并用于执行计算机可执 行指令。计算机系统140还包括主存储器134,诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储 装置,该主存储器134耦合到总线137,用于储存信息和待由处理器138执行的指令。
[0215] 主存储器134还可用于在执行待由处理器138执行的指令期间储存临时变量或其 他中间信息。计算机系统140还包括只读存储器(ROM) 136(或其他非易失性存储器)或耦 合到总线137的其他静态存储装置,用于存储静态信息和对于处理器138的指令。存储装置 135诸如磁盘或光盘、用于从硬盘读取和向硬盘写入的硬盘驱动器、用于从磁盘读取和向磁 盘写入的磁盘驱动器和/或用于从可移除光盘读取和向可移除光盘写入的光盘驱动器(诸 如DVD)耦合到总线137,用于存储信息和指令。硬盘驱动器、磁盘驱动器和光盘驱动器可分 别通过硬盘驱动器接口、磁盘驱动器接口和光盘驱动器接口连接到系统总线。这些驱动器 和它们相关联的计算机可读介质提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和用于通用计 算装置的其他数据的非易失性存储。通常,计算机系统140包括储存在非易失性存储装置 中的操作系统(OS)用于管理计算机资源,并且利用对计算机资源的访问和接口提供应用 和程序。
[0216] 操作系统常常处理系统数据和使用者输入,并且通过分配并管理任务和内部系统 资源作出响应,诸如控制并分配存储器,对系统请求进行优先级排序,控制输入和输出装 置,促进联网和管理文件。操作系统的非限制性示例是Microsoft Windows、Mac OS X和 Linux0
[0217] 术语"处理器"旨在包括能够基于至少一个指令执行操作的任何集成电路或其他 电子装置(或装置的集合),包括但不限于精简指令集核心(Reduced Instruction Set Core ;RISC)处理器、CISC微处理器、微控制器单元(MCU)、基于CISC的中央处理单元(CPU) 和数字信号处理器(DSP)。此类装置的硬件可集成到单个基板(例如硅"裸片")上,或分 布到两个或更多个基板当中。此外,处理器的各种功能方面可仅仅实现为与处理器相关联 的软件或固件。
[0218] 计算机系统140可通过总线137耦合到显示器131,诸如阴极射线管(CRT)、液晶 显示器(LCD)、平面监测器、触摸屏监测器或用于向使用者显示文本和图形数据的类似装 置。显示器可通过用于支持显示器的视频适配器连接。显示器允许使用者观察、输入和/ 或编辑与系统操作相关的信息。包括字母数字键和其他键在内的输入装置132耦合到总线 137,用于将信息和命令选择传达到处理器138。另一类型的使用者输入装置是诸如鼠标、轨 迹球或光标方向键的光标控件133,用于向处理器138传达方向信息和命令选择并且用于 控制显示器131上的光标移动。该输入装置通常具有在两个轴线,即第一轴线(例如X)和 第二轴线(例如y)中的两个自由度,这允许装置规定在平面中的位置。
[0219] 计算机系统140可用于实现本文所述的方法和技术。根据一个实施例,那些方法 和技术由计算机系统140响应于处理器138执行包含在主存储器134中的一个或多个指令 的一个或多个序列而进行。此类指令可从另一计算机可读介质(诸如存储装置135)读取 到主存储器134中。包含在主存储器134中的指令序列的执行使得处理器138执行本文所 述的处理步骤。在另选的实施例中,硬连线电路可用于取代实现布置的软件指令或与其结 合使用。因此,本发明实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
[0220] 如本文所用的术语"计算机可读介质"、"机器可读介质"或其他相似术语是一个可 延展的术语,该术语是指参与向处理器(诸如处理器138)提供指令以便执行的任何介质或 任何存储器,或用于以由机器(例如计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机构。此 类介质可存储待由处理元件和/或控制逻辑部件执行的计算机可执行指令,和由处理元件 和/或控制逻辑部件操纵的数据,并且可采取许多形式,包括但不限于非易失性介质、易失 性介质和传输介质。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括构成总线137的线材。传 输介质还可采取声波或光波的形式,诸如在无线电波和红外数据通信期间产生的声波或光 波,或传播信号的其他形式(例如载波、红外信号、数字信号等)。
[0221] 计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁性 介质、CD-ROM、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、任何其他具有孔形图案的物理介质、RAM、 PROM和EPR0M、FLASH-EPR0M、任何其他存储器芯片或盒、如下文所述的载波,或计算机可读 取的任何其他介质。
[0222] 计算机可读介质的各种形式可涉及将一个或多个指令的一个或多个序列承载到 处理器138以便执行。例如,指令最初可承载在远程计算机的磁盘上。远程计算机可将指 令加载到计算机的动态存储器中,并且使用调制解调器在电话线上发送指令。计算机系统 140本地的调制解调器可接收电话线上的数据,并且使用红外发射器将数据转换成红外信 号。红外检测器可接收在红外信号中承载的数据,并且适当电路可将数据置于总线137上。 总线137将数据承载到主存储器134,处理器138从主存储器134检索并执行指令。由主存 储器134接收的指令在由处理器138执行之前或之后可任选地储存在存储装置135上。
[0223] 计算机系统140还包括耦合到总线137的通信接口 141。通信接口 141提供到 网络链路139的双向数据通信耦合,网络链路139连接到本地网络111。例如,通信接 口 141可以是集成服务数字网络(ISDN)卡或调制解调器,以提供对于对应类型的电话 线的数据通信连接。作为另一非限制性示例,通信接口 141可以是局域网(LAN)卡,以 提供对兼容LAN的数据通信连接。例如,可使用基于IEEE802. 3标准的基于以太网的连 接,诸如l〇/l〇〇BaseT、1000BaseT(千兆位以太网)、10千兆位以太网(10GE或IOGbE或 IOGigE每IEEE Std 802.3ae-2002作为标准)、40千兆位以太网(40GbE),或100千兆 位以太网(lOOGbE,按照以太网标准IEEE P802. 3ba),如以下中所述:Cisco Systems公 司出版号 1_587〇〇5_〇〇1_3 (6/")," Internetworking Technologies Handbook"( "互 连网络技术手册"),第7章 'Ethernet Technologies"( "以太网技术"),第7-1至 7-38页,该文献出于所有目的全文结合在此,就像完全在本文陈述一样。在这种情况 下,通信接口 141通常包括LAN收发器或调制解调器,诸如标准微系统公司(Standard Microsystems Corporation ;SMSC)数据表"LAN91C11110/100Non -PCI Ethernet Single Chip MAC+PHY"(LAN91C11110/100Non - PCI 以太网单芯片 MAC+PHY)数据表,第 15 修订版 (02-20-04)中所述的标准微系统公司(SMSC)LAN91C11110/100以太网收发器,该文献出于 所有目的全文结合在此,就像完全在本文陈述一样。
[0224] 也可以实现无线链路。在任何此类具体实施中,通信接口 141发送并且接收承载 表示各种类型信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。网络链路139通常通过一 个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如,网络链路139可通过本地网络111向 主机计算机或向因特网服务提供商(ISP) 142操作的数据设备提供连接。ISP 142继而通过 全球分组数据通信网络11提供数据通信服务。本地网络111和互联网11均使用承载数字 数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号和在网络链路139上并通过将 数字数据承载到并承载出计算机系统140的通信接口 141的信号,是传输信息的载波的示 例性形式。
[0225] 当代码被接收时,处理器138可执行接收到的代码,和/或将其储存在存储装置 135或其他非易失性存储装置中用于随后执行。这样,计算机系统140可获得载波形式的应 用程序代码。
[0226] 已开发出从自我监测数据实时估计HbAlc的概念。如本文所讨论的算法和方法要 求可见,该过程可易于应用到具有有限处理能力的装置中,诸如家庭SMBG仪表,并且可根 据本文公开的方案利用相关的处理器、网络、计算机系
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