葡萄糖测量系统和呈现图标的方法
【专利说明】葡萄糖测量系统和呈现图标的方法
[0001 ]优先权
[0002]本申请根据巴黎公约以及35USC§§119、120、365和371要求基于2013年6月25日提交的在先提交的美国专利申请S.N.13/926，246(代理人案卷号ANM5290USNP)的优先权，该申请以引用的方式并入本文，如同在本文中列出该申请一样。
【背景技术】
[0003]糖尿病是一种慢性代谢障碍，起因于胰腺不能产生足够量的激素胰岛素，从而导致身体代谢葡萄糖的能力下降。此故障导致高血糖，即血浆中存在过量葡萄糖。持久性高血糖和低胰岛素血症已与多种严重症状和危及生命的长期并发症相关联，诸如脱水、酮酸中毒症、糖尿病昏迷症、心血管疾病、慢性肾衰竭、视网膜损坏和带有四肢截肢的风险的神经损坏。因为恢复内源性胰岛素产生还不可能，所以需要持久治疗，持久治疗提供恒定血糖控制以便将血液葡萄糖(BG)的水平始终保持在正常限值内。此类血糖控制通过定期将外部胰岛素供应到患者身体从而降低升高的血液葡萄糖水平而实现。
[0004]可依照经由皮下注射器每日多次注射速效药物和中效药物的混合物来施用外部生物制剂诸如胰岛素。虽然传统注射器已至少部分地被胰岛素笔所取代，然而频繁注射对于患者、特别是不能可靠地自我管理注射的患者而言非常不方便。对于一些患者来说，糖尿病治疗的实质性改善已通过药物递送装置诸如栗的开发而实现，该装置减轻患者对注射器或药物笔的需要以及对管理每日多次注射的需要。药物递送装置可被构造为用于皮下布置的植入式装置，或者可被构造为带有输液器的外部装置，用于经由导管、插管或透皮药物传送诸如穿过贴剂的经皮插入皮下注入到患者。手持式葡萄糖仪/控制器单元的示例是来自美国强生公司(J0HNS0N&J0HNS0N)的0NET0UCH PING。
[0005]药物递送装置通常以“基础率”来提供胰岛素，S卩，以预先制定的每日模式每几分钟提供一定量的胰岛素。一些药物递送装置还允许用户指定“临时基础”，其中改变正常每日循环持续所选择长度的时间。一些药物递送装置允许用户手动请求在指定的时间递送一“推注”，即指定量的胰岛素。例如，在进餐前，用户可请求递送另外一推注的胰岛素，以处理消化进餐所产生的葡萄糖。一些药物递送装置允许在一段时间内递送该指定量而不是立刻递送全部;时延递送被称作“延长推注”。
[0006]血液或间质葡萄糖监测可用于实现可接受的血糖控制。可使用间歇性测量装置诸如手持式电子表来执行血液葡萄糖浓度的测定，该间歇性测量装置将血液样本接收在基于酶的测试条上并且基于血液和酶的电化学反应计算血液葡萄糖值。也可使用连续葡萄糖监测(CGM)，CGM使用插入或植入身体内的传感器。CGM和药物递送装置的组合可用于提供对正被注入到糖尿病患者中的胰岛素的闭环控制。为了方便起见，如本文所用，术语“人工胰腺”是指这种闭环系统。为了允许闭环控制注入的胰岛素，已使用比例积分微分(“PID”)控制器和模型预测控制器(MPC)。需注意，术语“连续的”并不需要在操作的每一时刻更新读数。在实施过程中，CGM通常在规则时间标度上对葡萄糖进行采样，例如每五分钟一次。可例如在葡萄糖测量之间的时间间隔中执行闭环控制更新。
【发明内容】
[0007]目前的胰岛素栗和CGM大体上提供有关它们的操作的具体信息。然而，当将现有装置适配到人工胰腺装置中时，这在患者中导致先前未发现的信息过载的问题。闭环控制器涉及许多变量并且可能涉及显著状态跟踪，而这些可能与患者无关。毕竟正常的人类胰腺不具有用户界面。然而，目前的药物递送装置仅能够降低血糖(通过注入胰岛素)，而不是升高血糖(通过注入高血糖素)。因此，对以下用户界面存在先前未意识到的需要:只要人工胰腺正确地运行，该用户界面就将低血糖起伏通知患者(使得患者能采取纠正措施)，而不是使患者负担不相关的细节。这种需要还存在于相关的医疗装置诸如CGM中，而不仅仅是存在于人工胰腺装置中。
[0008]因此，在一个实施例中，我们已发明了一种葡萄糖测量系统。该系统可包括下列组件:
[0009]a)生物传感器，该生物传感器具有至少一个电极，该至少一个电极响应于流体样本和设置在该至少一个电极上的酶之间的电化学反应，使得该生物传感器的电化学反应提供表示流体样本的葡萄糖水平的信号；
[0010]b)存储装置，该存储装置保持数据，该数据包括血液葡萄糖的多个状态带和血液葡萄糖的变化速率的多个速率带的定义；
[0011 ] C)处理器，该处理器连接至生物传感器和存储装置，并且被配置成接收来自生物传感器的连续信号并且自动确定并存储对应的葡萄糖数据值，使得处理器使用所存储的葡萄糖数据值确定血液葡萄糖的变化速率和多个速率带中的对应一个并且确定多个状态带中与所存储的葡萄糖数据值中的最近一个相对应的一个状态带；以及
[0012]d)显示器，该显示器耦合到处理器；
[0013]e)该处理器进一步被配置成:在显示器上以与多个状态带中所确定的一个相对应的颜色显示状态图标并且在显示器上以与多个速率带中所确定的一个相对应的颜色和形状显示速率图标，使得处理器不显示所确定的变化速率的任何其它指示或任何所存储的葡萄糖数据值的任何其它指示。
[0014]在另一个实施例中，我们已发明了一种葡萄糖测量系统。该系统可包括下列组件:
[0015]a)生物传感器，该生物传感器具有至少一个电极，该至少一个电极响应于流体样本和设置在该至少一个电极上的酶之间的电化学反应，使得该生物传感器的电化学反应提供表示流体样本的葡萄糖水平的信号；
[0016]b)存储装置，该存储装置保持数据，该数据包括将血液葡萄糖值映射到色值的色表的定义；
[0017]c)处理器，该处理器连接至生物传感器和存储装置，并且被配置成接收来自生物传感器的连续信号并且自动确定并存储对应的葡萄糖数据值，使得处理器使用所存储的葡萄糖数据值确定血液葡萄糖的变化速率;以及
[0018]d)显示器，该显示器耦合到处理器，
[0019]该处理器进一步被配置成在显示器上呈现统一图标，该统一图标具有:
[0020]i)对应于所确定的变化速率的形状;以及
[0021]ii)使用所存储的色表和所存储的葡萄糖数据值中的最近一个所确定的主导颜色，
[0022]使得处理器不显示所确定的变化速率的任何其它指示或任何所存储的葡萄糖数据值的任何其它指示。
[0023]在另一个实施例中，我们已发明了一种显示关于患者中血液葡萄糖的状态的信息的方法。该方法可通过使用处理器自动执行以下步骤来实现:
[0024]连续地接收来自具有至少一个电极的生物传感器的多个信号，该至少一个电极响应于流体样本和设置在该至少一个电极上的酶之间的电化学反应，以提供表示血液样本的葡萄糖水平的信号；
[0025]使用所接收的表示相应葡萄糖水平的信号确定葡萄糖水平的变化速率；
[0026]确定所确定的葡萄糖水平的变化速率是否在正常范围内的指示；
[0027]使用所接收的信号中的最近一个、所确定的变化速率和所确定的指示来确定锐度和一种或多种颜色；以及
[0028]在显示器上呈现对应于所确定的锐度和颜色的图标，该图标的周边具有至少部分地弯曲的区段，并且如果所确定的变化速率不在正常范围内，该图标的周边还具有相对的尖锐区段，使得图标不包括变化速率或任何所存储的葡萄糖数据值的数值或图形数据。
[0029]本发明的这些示例性实施例有利地以容易理解的图形格式提供与用户相关的状态信息的显示。各种实施例使用即使在小型显示器诸如内置在胰岛素栗中的那些上也能有效呈现的图形上简单的图标。各种实施例仅呈现用户了解他的或她的医疗状态所需要的细节的水平，并且不使用户负担与该状态无关的信息。各种实施例因此避免呈现可能加重忧郁的信息，相反地呈现向用户提供稳定感和控制感的界面。
[0030]因此，在早前描述的任何实施例中，以下特征结构还可以与先前公开的实施例的各种组合来利用。例如，葡萄糖测量系统可包括存储装置和处理器:存储装置保持数据，该数据包括下降速率带、保持速率带和上升速率带中的一个或多个的定义;处理器被配置成以第一形状显示状态图标和对应于保持带的速率图标两者，处理器进一步被配置成使得第一形状基本上既不向上指向也不向下指向；处理器被配置成以向下指向的形状显示对应于下降速率带的速率图标并且以向上指向的形状显示对应于上升速率带的速率图标;存储装置保持数据，该数据包括正常状态带、警告状态带和临界状态带以及正常速率带、下降警告速率带、下降临界速率带、上升警告速率带和上升临界速率带的定义，并且处理器被配置成以向下指向的形状显示对应于下降警告速率带或下降临界速率带的速率图标，以向上指向的形状显示对应于上升警告速率带或上升临界速率带的速率图标，以基本上既不向上指向也不向下指向的形状显示状态图标和对应于正常速率带的速率图标两者，以第一颜色显示对应于正常状态带的状态图标和对应于正常速率带的速率图标两者，以不同于第一颜色的第二颜色显示对应于警告状态带的状态图标和对应于下降警告速率带和上升警告速率带的速率图标两者，并且以不同于第一颜色和第二颜色的第三颜色显示对应于临界状态带的状态图标和对应于下降临界速率带和上升临界速率带的速率图标两者；存储装置保持数据，该数据包括正常状态带、低警告状态带、低临界状态带、高警告状态带和高临界状态带的定义;处理器被配置成以向下指向的形状显示对应于低警告状态带或低临界状态带的状态图标，以向上指向的形状显示对应于高警告状态带或高临界状态带的状态图标，并且以基本上既不向上指向也不向下指向的形状显示对应于正常状态带的状态图标;存储装置保持数据，该数据包括正常速率带、中速下降速率带、迅速下降速率带、中速上升速率带和迅速上升速率带的定义，并且处理器被配置成只有所确定的变化速率在正常速率带内并且所确定的状态带是正常状态带时选择正常速率带作为所确定的速率带，否则使用所存储的葡萄糖数据值选择中速下降速率带、迅速下降速率带、中速上升速率带或迅速上升速率带作为所确定的速率带，不论所确定的状态带如何都以第一形状显示状态图标，以向下指向的形状和以下颜色显示对应于中速下降速率带或迅速下降速率带的速率图标:如果所确定的状态带是高警告状态带或高临界状态带，则以对应于正常状态带的颜色，否则如果所确定的速率带是中速下降速率带，则以对应于低警告状态带的颜色，否则如果所确定的速率带是迅速下降速率带，则以对应于低临界状态带的颜色，并且以呈向上指向的形状和以下颜色显示对应于中速上升速率带或迅速上升速率带的速率图标:如果所确定的状态带是低警告状态带或低临界状态带，则以对应于正常状态带的颜色，否则如果所确定的速率带是中速上升速率带，则以对应于高警告状态带的颜色，否则如果所确定的速率带是迅速上升速率带，则以对应于高临界状态带的颜色;处理器被配置成使得状态图标和速率图标都不包括变化速率或任何所存储的葡萄糖数据值的数值或图形数据;存储装置保持数据，该数据包括对于增加值和减小值具有不同限值的带中的至少一个的定义;或处理器被配置成确定状态带中所确定的一个或速率带中所确定的一个何时改变并且在改变之前显示对应于所确定的带的状态图标或速率图标持续所选择的时间段。
[0031]在各个示例中，葡萄糖测量系统可包括存储装置和处理器:存储装置保持所存储的色表的数据，该数据包括具有对应颜色的两个不相交的血液葡萄糖范围，处理器被配置成确定所存储的葡萄糖数据值中的最近一个是否在所存储的范围中的一个内，如果所存储的葡萄糖数据值中的最近一个在所存储的范围中的一个内，处理器被配置成选择对应颜色作为主导颜色，并且如果确定所存储的葡萄糖数据值中的最近一个不在所存储的范围中的一个内，处理器被配置成确定所存储的葡萄糖数据值中的最近一个是否在所存储的范围之间，并且如果所存储的葡萄糖数据值中的最近一个在所存储的范围之间，处理器被配置成根据所存储的葡萄糖数据值中的最近一个和所存储的范围的相应界限在对应颜色之间内插;存储装置还保持以下数据，该数据包括血液葡萄糖的变化速率的正常速率带的定义，并且处理器还适于确定变化速率是否在正常速率带内并且适于呈现具有进一步对应于变化速率是否在正常速率带内的形状的统一的图标;存储装置保持数据，该数据包括对于增加值和减少值具有不同限值的正常速率带的定义；处理器被配置成显示统一图标，如果变化速率在正常速率带内，则统一图标具有基本上既不向上指向也不向下指向的第一形状，如果变化速率在正常速率带外并且为正，则统一图标具有基本上向上指向的第二形状，并且如果变化速率在正常速率带外并且为负，则统一图标具有基本上向下指向的第三形状;处理器被配置成使得第一形状包括圆形;处理器被配置成使得第二形状和第三形状包括泪滴形，处理器被配置成使用所确定的变化速率确定锐度并且呈现具有所确定的锐度的第二形状或第三形状;处理器被配置成对所存储的葡萄糖数据值中的最近一个和所存储的葡萄糖数据值中的至少另外两个进行内插，以提供内插的斜率作为变化速率，并且用所存储的系数乘内插的斜率以提供锐度;处理器被配置成显示在泪滴的倒圆部分的中心和泪滴的尖的部分的端部之间具有基本上等于所确定的锐度的距离的第二形状