整合葡萄糖数据以调整吸入胰岛素剂量的制作方法

本专利合作条约申请案要求2015年12月03日提交的美国专利申请号no.14/958,318，题名为”整合葡萄糖数据以调整吸入胰岛素剂量”的优先权，和2014年12月05日提交的美国临时申请号no.62/088,260，题名为”整合葡萄糖数据以调整吸入胰岛素剂量”的优先权，该些文献的全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

糖尿病是全球的流行病。世界上约有3.82亿人患糖尿病，而估计不用25年的时间将达到5.92亿。糖尿病患者占全球许多地区医疗保健成本的三分之一。40岁以上诊断出第二型糖尿病将导致平均寿命缩短13至14年，且造成生活质量的恶化。然而许多研究表明，进行更好的葡萄糖控制可延长预期寿命，提高生活质量，并降低治疗糖尿病及其并发症的成本。

在用餐时间进行胰岛素治疗对于控制第二型糖尿病患者的血糖具有长期益处已经不断地被证实。许多临床研究表明，胰岛素不仅对于控制血糖方面最为有效，还能保留胰腺β-细胞功能(生产胰岛素)，并减缓病程。虽然注射胰岛素是治疗的黄金标准，传统上却是第二型糖尿病型(糖尿病中约占90至95％)患者的最后才接受的药物。一般情况下，患者为了尽可能避免每次多次注射而延迟5至10年的时间接受胰岛素治疗。拖延胰岛素治疗或拒绝接受注射最终会对患者健康造成显著的不良后果，且医保系统将付出巨大的成本。

现今所有主要的糖尿病医疗协会都建议在第二型患者的早期治疗过程中引入胰岛素，如果在诊断时糖基化血红蛋白(hba1c)高于9％且患者出现症状，会建议立即使用胰岛素。

此外，美国约有三百万人患有第一型糖尿病，需要每日通过注射或输液泵服用胰岛素才能维持生命。这个日常过程是麻烦不舒服且昂贵的。

技术实现要素：

根据一个方面，一种胰岛素施配器包括用来保存含胰岛素液体的储存器(reservoir)，以及用来产生含胰岛素液体喷雾的雾化器。胰岛素施配器还包括无线通信收发器、微处理器、以及存储器(memory)。在微处理器的控制下，存储器保存微处理器执行的指令，使得胰岛素施配器透过无线通信收发器接收血糖监视器的数据。数据表明患者随着时间的血糖水平测量值，该时间包括患者已从施配器接收胰岛素的施药后至少经过一段时间。指令还使得胰岛素施配器记录描述由胰岛素施配器施配的一个以上先前胰岛素剂量的信息，以及利用由血糖监视器接收的数据表征出患者对于一个以上先前的胰岛素剂量的反应。指令还使得胰岛素施配器透过无线通信收发器从血糖监视器接收患者的血糖水平的当前读数、部分基于患者对于一个以上先前的胰岛素剂量的反应的表征以及部分基于患者的血糖水平的当前读数，计算出新的胰岛素剂量、以及施配胰岛素剂量，因此根据计算出的新胰岛素剂量，一定数量的含胰岛素液体被雾化用来被患者吸入。一些实施例中，雾化器还包含可振动网板，以及用来从储存器将含胰岛素液体施配至可振动板的施配机构，因此当可振动网板振动时，含胰岛素液体被雾化。无线通信收发器是蓝牙通信收发器。在一些实施例中，胰岛素施配器，与血糖监视器组合在一起。在一些实施例中，血糖监视器执行连续的血糖监控。在一些实施例中，胰岛素施配器，还包括口件，雾化的含胰岛素液体透过口件供应给患者，以及检测患者透过口件吸入的流量的流量传感器，其中当流量传感器表明患者正透过口件吸入时，雾化器仅在一次或数次的期间内雾化含胰岛素液体。在一些实施例中，当流量传感器表明患者透过口件吸入时，在一次或数次的期间内持续进行雾化，直到剂量完全被雾化。在一些实施例中，胰岛素施配器，还包括显示器和一个以上的用户控制器，以及其中当微处理器执行指令时，还造成胰岛素施配器在显示器上显示计算的新胰岛素剂量，还造成透过一个以上的用户控制器，在施配调整过剂量的含胰岛素液体之前，接收针对计算的剂量调整并具体指定调整的剂量。

根据另一方面，一种患者体内血糖水平的控制方法包括透过无线通信收发器接收血糖监视器的数据，数据表明患者随着时间的血糖水平，该时间包括患者已从施配器接收胰岛素的施药后至少过了一段时间。方法还包括记录描述藉由胰岛素施配器施配给患者的一个以上先前胰岛素剂量的资讯，以及使用从血糖监视器接收的数据，表明患者对一个以上先前的胰岛素剂量的反应。方法还包括经由无线通信收发器从血糖监视器接收患者血糖水平的当前读数、部分基于患者对于一个以上先前的胰岛素剂量的反应的表征以及部分基于患者的血糖水平的当前读数，计算出新的胰岛素剂量、以及将新的胰岛素剂量施配给患者。在一些实施例中，将新的胰岛素剂量施配给患者，包括将含胰岛素液体供应到可振动网板的一侧，以及在患者的连续吸入期间振动可振动网板，直到剂量已全部被雾化。在一些实施例中，将含胰岛素液体以等于或低于可振动网板将含胰岛素液体雾化的速率供应至可振动网板。在一些实施例中，液体仅在患者吸入期间被供应至可振动网板，且可振动网板仅在患者吸入期间被振动。在一些实施例中，方法还包括在显示器上显示计算剂量。在一些实施例中，方法还包含透过用户控制器接收计算剂量并调整。

根据另一方面，一种系统包括血糖监视器以及胰岛素施配器。胰岛素施配器包括用来保存含胰岛素液体的储存器、可振动网板、以及用来将储存器的含胰岛素液体施配至可振动网板的施配机构，因此当可振动网板振动时，含胰岛素液体被雾化。胰岛素施配器还包括无线通信收发器、微处理器、以及存储器。在微处理器的控制下，存储器保存微处理器执行的指令，使得胰岛素施配器透过无线通信收发器接收血糖监视器的数据。数据表明患者随时间的血糖水平测量值，该时间包括患者已从施配器接收胰岛素的施药后至少经过一段时间。指令还使得胰岛素施配器记录描述由胰岛素施配器施配的一个以上先前胰岛素剂量的信息，以及利用由血糖监视器接收的数据表征患者对于一个以上先前的胰岛素剂量的反应。指令还使得胰岛素施配器透过无线通信收发器从血糖监视器接收患者的血糖水平的当前读数、部分基于患者对于一个以上先前的胰岛素剂量的反应的表征以及部分基于患者的血糖水平的当前读数，计算出新的胰岛素剂量、以及施配胰岛素剂量至可振动网板，因此对应计算出的新胰岛素剂量，一定数量的含胰岛素液体被雾化用来被患者吸入。

附图说明

图1示出本发明的示例性系统。

图2示出根据本发明实施例的用户界面示例。

图3示出根据本发明实施例的施配含胰岛素液体示例。

具体实施方式

对于许多糖尿病患者来说，疾病管理是繁琐、耗时、不方便和容易出错的过程。通常需要频繁地抽取少量的血液进行血糖测量。然后需要跟病患解释血糖数据，并计算出能将患者血糖控制到目标水平的胰岛素剂量。每天需要使用数剂胰岛素。

可使用数种不同方法递送胰岛素，取决于患者病况严重程度和患者偏好。许多患者定期使用皮下注射器自行注射胰岛素。一些患者会使用胰岛素笔针通过皮肤自动注射胰岛素。其他施配装置在不使用针的情况下将高压含胰岛素喷雾注入皮肤。病况严重的患者，例如身体不再能够产生胰岛素的第一型糖尿病患者，可佩戴持续向身体供应胰岛素的胰岛素泵。

有种特别方便的胰岛素递送方法是藉由吸入。雾化含胰岛素液体，让患者吸入产生出的喷雾。与藉由其他递送胰岛素的方法相比，吸入式的胰岛素作用特别快速，并且吸入式递送技术无痛且方便。

近来已经可以购买到血糖监视器，它透过无线电子通信，例如由美国华盛顿柯克兰的bluetoothsig公司指定的技术，将血糖读数回报给其他装置。蓝牙通信的范围通常可达数公尺。

图1示出可以体现本发明的系统。

在图1的示例中，患者100使用血糖监视器101。如图所示，血糖监视器101是连续监视器，具有嵌在患者100皮肤中的探针，且每隔几分钟读取患者的血糖水平。血糖监视器101还包括无线通信收发器，使得血糖监视器101能够通过无线通信链结102来传送读数，举例来说，无线通信链结102是另一种无线通信链结的蓝牙链结。在其他实施例中，可使用非连续血糖监视器。

无论使用哪种血糖监视器，定期读取患者血糖水平的读数并将其传输至胰岛素施配器103。优选地，胰岛素施配器103为吸入式施配器。这种施配器将一定数量的含胰岛素液体存储在储存器中，并且雾化含胰岛素液体以供患者吸入。根据一些实施例的雾化器中，施配装置将液体供应至可振动网板的一侧。优选地，液体依照体积剂量供应给可振动板。为了施配胰岛素而振动可振动网板，使得含胰岛素液体从网板上的开口被抽出且从板的另一侧被雾化。所产生的喷雾104可简单地被患者吸入。通常，以超声频率振动该板。在2008年4月22日授予patel等人的美国专利no.7,360,536和在2013年10月15日授予fink等人的美国专利号no.8,555,874中有描述一些适用于藉由吸入方式施配胰岛素的超声波施配装置，其全部公开内容通过引用并入本文。也可以使用其它合适种类的雾化器。优选地，胰岛素施配器103提供大范围的剂量，例如1至40国际单位当量或更多。举例来说，藉由控制时间长短，使可振动板振动特定剂量来调节剂量。

优选地，胰岛素施配器103接收的血糖数据包括在胰岛素施配器103向患者施用一定剂量的胰岛素后的一段时间内获取的一个以上的读数。

不同的患者对胰岛素反应也都不同，因此特定的胰岛素剂量对于一个患者可能会比对另一个患者更有效。患者间的变异性很大。因此，简单地基于患者目前的血糖水平而施用的胰岛素剂量不会导出针对任何一个特定患者的最佳剂量。然而有证据表示，特定患者对胰岛素的反应的变异性小于不同患者间的变异性。因此，本发明的实施例监控患者随时间变化的血糖水平，包括施配胰岛素之后，并描述患者对胰岛素的反应。当需要另一次施药时，不仅基于患者目前的血糖水平并且也基于特定患者先前对胰岛素剂量的反应来做剂量计算。

一个简单算法中，胰岛素施配器103记录每次胰岛素施药的时间和剂量，并且还记录从血糖监视器101接收到血糖读数的时间和数值。通过将特定施药之前的最新血糖读数与特定施药后预定时间，例如施药后一小时，的读数来做比较以测量每次施药的有效性。这种血糖水平变化可以进行绘制，或与表征该特定患者对胰岛素反应的剂量相关联。当随后的血糖读数指示需要另一次胰岛素施药时，可以参考图示或相关度以确定将血糖水平降低至理想值的剂量的历史数据。然后将计算出的药量施配给患者。还记录了关于该药量的相关信息，并且成为将来用于计算未来剂量的历史数据。因此，当患者使用胰岛素施配器103，可随着时间持续改进患者对胰岛素反应的表征。

应当理解，本发明的实施例中可以使用其他演算法，并且在判定适当的剂量时该演算法可结合其他种类的参数。亦可考虑其它参数，例如从患者体重、时间、患者上次吃饭后经过的时间、患者活动水平、或其他参数中选择的一个以上的参数。

优选地，在给药之前提供患者100复查计算出的剂量的机会。图2示出为了此目的呈现给患者100的示例性用户界面。例如，胰岛素施配器103包括触摸屏显示器201，其上显著地显示计算出的剂量202。患者100有机会使用诸如按钮203之类的菜单选择调节剂量(例如，基于他或她的糖尿病管理经验)，然后在患者100准备吸入时发出信号：剂量应该开始204。应当理解，图2所示的用户界面仅仅是一个例子，且在本发明的实施例中可提供各种各样的其他用户界面。例如，胰岛素施配器103包括可由患者用来输入信息的机电按钮，而非使用触摸屏选择。类似地，可在触摸屏202上显示附加或不同的信息，并呈现其他显示和菜单用来配置设备、查看数据、或用于其他目的。做出许多其他的变化是可能的。

在一些实施例中，胰岛素施配器103可读出存储在胰岛素施配器103中的数据(包括历史血糖读数和施配胰岛素的剂量和时间)，用于外部存储和分析。例如，患者的医生会希望检查患者血糖水平的稳定性，来确定治疗的调整是否合适。

因此，可以对患者的胰岛素管理做出反馈控制，并且针对患者的特定生理做出修改。

图3更详细地示出了根据本发明的实施例而施配含胰岛素液体。经由无线链结102，胰岛素施配器103从葡萄糖监视器101接收一个以上的血糖读数。胰岛素施配器103包括处理器301，例如微处理器或微控制器以及诸如存储器(未示出)的支持电路。处理器301计算上述适当的胰岛素剂量，举例来说，基于患者目前的血糖水平和对先前的胰岛素剂量的反应。

处理器301控制泵302，以将计算出的液体剂量从储存器303穿过路径305施配给可振动网板304。优选地，可振动网板304位于口件306之中或附近，患者透过口件吸入气体。泵302可以是任何合适类型的泵，例如螺旋式、或齿轮式正排量泵、或可由储存器303施配算好的液体剂量的另一类泵。

在处理器301的控制下，致动器307使可振动网板304振动。例如，致动器307包括压电元件(未示出)，压电元件靠近可振动网板304和相关联的支撑电子器件。流量传感器308检测患者是否吸入气体，并将该信息提供给处理器301。优选地，施配来自储存器303的液体，且可振动板304仅在患者的实际吸入期间振动。施配可能在几次连续吸入期间发生，直到完全施配完适当的剂量。当施药完成时，胰岛素施配器103可对患者发出信号，例如使用指示灯、声响、或另一个指示。

为了清楚理解，本发明现在已经做了详细描述。然而，本领域技术人员将理解，在所附权利要求的范围内可以做出某些改变和修改。应当理解，在以上公开的各种实施例的特征和性能，做出的任何可行组合也会被认为是公开的。