特許第6983871号(P6983871)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6983871
(24)【登録日】2021年11月26日
(45)【発行日】2021年12月17日
(54)【発明の名称】基礎インスリン滴定のスターターキット
(51)【国際特許分類】
   G16H 20/17 20180101AFI20211206BHJP
【FI】
   G16H20/17
【請求項の数】14
【全頁数】49
(21)【出願番号】特願2019-510623(P2019-510623)
(86)(22)【出願日】2017年8月24日
(65)【公表番号】特表2019-536124(P2019-536124A)
(43)【公表日】2019年12月12日
(86)【国際出願番号】EP2017071332
(87)【国際公開番号】WO2018037080
(87)【国際公開日】20180301
【審査請求日】2020年7月13日
(31)【優先権主張番号】62/379,411
(32)【優先日】2016年8月25日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】16188931.6
(32)【優先日】2016年9月15日
(33)【優先権主張国】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】596113096
【氏名又は名称】ノボ・ノルデイスク・エー/エス
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン オルデン, ブラッド ウォーレン
(72)【発明者】
【氏名】ヴィーラント, ヤコブ エスト
(72)【発明者】
【氏名】ミラー, トーマス デデンロース
(72)【発明者】
【氏名】アラドティアー, ティンナ ビョーク
(72)【発明者】
【氏名】ブロックマイヤー, ピート
(72)【発明者】
【氏名】ベントスン, ヘンリク
【審査官】 鈴木 和樹
(56)【参考文献】
【文献】 特表2012−513626(JP,A)
【文献】 特表2012−513221(JP,A)
【文献】 特開2014−109984(JP,A)
【文献】 特開2007−312923(JP,A)
【文献】 特開2004−024699(JP,A)
【文献】 特表2010−502361(JP,A)
【文献】 特表2017−524414(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G16H 10/00 − 80/00
G06Q 10/00 − 99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被験体を治療するデバイス(250)であって
1つまたは複数のプロセッサ(274)と
メモリ(192/290)と
前記被験体に取り付けられたグルコースセンサが自律的に測定する、第1の時間経過にわたる前記被験体の複数の自律グルコース測定値と、前記複数の自律グルコース測定値のうちそれぞれのグルコース測定値(208)に対する、それぞれの測定がいつ行われたかを表すグルコース測定タイムスタンプ(210)とを含む、第1のデータセット(206)を、前記グルコースセンサから受信し、前記メモリに格納する手段と、
記第1の時間経過にわたる前記被験体の継続インスリン投与計画(224)と関連付けられた、第2のデータセット(212)を、前記被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンから受信し、前記メモリに格納する手段と、
前記メモリに格納されたデータを、前記デバイスの外部に通信する通信手段と
を備え、
記第2のデータセットが第1の複数のインスリン薬剤記録を含み、
前記第1の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録(214)が、(i)前記被験体が使用する前記1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン(104)を使用して前記被験体に注射されたインスリン薬剤の量(218)を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント(216)と、(ii)前記それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ(220)と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、前記被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ(222)とを含み、
前記メモリが、前記1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、
)前記第1のデータセットおよび前記第2のデータセットを使用して、前記第1の時間経過中の前記被験体の第1の血糖リスク指標(234)およびインスリン効果値(236)を算出することと、
)前記被験体の少なくとも前記第1の血糖リスク指標および前記インスリン効果値を使用して、
(i)前記第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する、前記被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール(238)と、
(ii)前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、前記第2の時間経過にわたる前記被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル(240)であって、前記被験体に注射され基礎インスリン薬剤の量に基づいて前記被験体の空腹時血糖レベルを予測する、空腹時血糖プロファイルモデル(240)とを取得することと、
)前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを、前記通信手段に提供して、(i)前記被験体、(ii)前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって前記被験体に前記基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、前記1つまたは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン、および/または(iii)前記被験体と関連付けられた医療従事者に通信すること
含む、方法を実施する命令を格納しており、
算出される前記第1の血糖リスク指標が、
(i)前記複数の自律グルコース測定値にわたって観察されるグルコースレベル全体のばらつき、
(ii)前記複数の自律グルコース測定値から算出される空腹時グルコースレベル、
(iii)前記複数の自律グルコース測定値において観察される最低グルコース測定値、
(iv)前記複数の自律グルコース測定値において観察される最高グルコース測定値、
(v)前記複数の自律グルコース測定値および前記第2のデータセットを使用して算出される前記インスリン効果値の変化率、
(vi)(a)前記継続インスリン投与計画によって規定された場合に前記被験体が行ったインスリン薬剤注射イベントの回数を、(b)前記第1の時間経過において前記継続インスリン投与計画によって規定された基礎インスリン薬剤注射イベントの合計回数で割ることによって計算される、前記第1の時間経過にわたる基礎アドヒアランススコア、
(vii)前記被験体のグルコースレベルが前記複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲を上回る時間の比率、
(viii)前記被験体の前記グルコースレベルが前記複数の自律グルコース測定値にわたって前記第1の標的範囲を下回る時間の比率、
(ix)前記被験体の前記グルコースレベルが前記複数の自律グルコース測定値にわたって前記第1の標的範囲外にある時間の比率、または、
(x)前記複数の自律グルコース測定値の拡散度
を含む、デバイス。
【請求項2】
前記方法が、
)前記被験体からの複数の空腹時血糖値と、前記複数の空腹時血糖値におけるそれぞれの空腹時血糖値(244)に対する、測定時間(246)とを含む、前記第2の時間経過の全てまたは一部分を表す、第3のデータセット(242)を取得することと、
)前記第3のデータセットの空腹時血糖値を、前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、前記第3のデータセットに対して前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルを検証することとを更に含み、前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、前記方法が、前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む、請求項1に記載のデバイス。
【請求項3】
前記方法が、
)前記被験体からの複数の空腹時血糖値と、前記複数の空腹時血糖値におけるそれぞれの空腹時血糖値(244)に対する、測定時間(246)とを含む、前記第2の時間経過の全てまたは一部分を表す、第3のデータセット(242)を取得することと、
)第2の複数のインスリン薬剤記録を含む第4のデータセット(302)であって、前記第2の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録(304)が、(i)前記被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して前記被験体に注射されたインスリン薬剤の量(308)を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント(306)と、(ii)前記それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するタイムスタンプ(310)と、(iii)(a)前記基礎インスリン薬剤および(b)前記追加インスリン薬剤のうち1つから、前記被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ(312)とを含む、第4のデータセット(302)を取得することと、
)前記第3のデータセットの空腹時血糖値を、前記第4のデータセットの前記第2の複数のインスリン薬剤記録に基づいた前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、前記第3のデータセットに対して前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルを検証することとを更に含み、前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、前記方法が、前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む、請求項1に記載のデバイス。
【請求項4】
ステップ)において前記被験体の少なくとも前記第1の血糖リスク指標および前記インスリン効果値を使用することが、複数の治療群における第1の治療群(316)を識別することを含み、
前記複数の治療群におけるそれぞれの治療群が、複数の教師付き分類子における対応する教師付き分類子(318)と独立して関連付けられ、
前記第1の治療群の前記教師付き分類子が、前記第2の時間経過に対する前記被験体の前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルおよび前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを計算するために使用され、それによって、前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルが取得される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項5】
前記複数の治療群における前記第1の治療群を前記識別することが、前記複数の治療群における各治療群に対して、少なくとも前記第1のデータセットおよび前記第2のデータセットから取得された、測定基準のベクトル(320)を共クラスタ化し、それによって前記複数の治療群における各治療群に対するそれぞれの距離スコアを取得することを含み、
前記測定基準のベクトルが、前記被験体の前記第1の血糖リスク指標および前記インスリン効果値を含み、
前記第1の治療群が、前記第1の治療群に対する前記距離スコアが信頼度閾値を満たすとき、前記複数の治療群の中から識別される、請求項4に記載のデバイス。
【請求項6】
前記第1の血糖リスク指標が、前記複数の自律グルコース測定値から算出された前記空腹時グルコースレベルを含み、前記複数の自律グルコース測定値にわたる移動期間の分散
計算し、
ここで、
であり、式中、Gは前記複数の自律グルコース測定値の部分におけるi番目の自律グルコース測定値、Mは前記複数の自律グルコース測定値の前記移動期間内における自律グルコース測定値の数であり
は前記複数の自律グルコース測定値の前記移動期間内における前記自律グルコース測定値の平均であり、kは前記第1の時間経過内の連続した所定の時間帯内にあるを示すインデックスであり、
前記第1の時間経過における空腹期間を、最小分散
を示す期間と関連付け、
前記空腹期間の前記複数の自律グルコース測定値における自律グルコース測定値を使用して、空腹時グルコースレベルを計算することによって、前記空腹時グルコースレベルが計算される、請求項に記載のデバイス。
【請求項7】
前記空腹時グルコースレベルが、
(i)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値における最低自律グルコース測定値、
(ii)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値にわたる代表値、
(iii)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値によって示される範囲、
(iv)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値にわたる四分位範囲、
(v)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値にわたる分散、
(vi)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値の平均(μ)からの、前記空腹期間の前記自律グルコース測定値にわたる平均二乗誤差(σ)であって、
として計算され、式中、mは前記空腹期間におけるi番目の自律グルコース測定値、Pは前記空腹期間における自律グルコース測定値の数である、平均二乗誤差、ならびに、
(vii)前記空腹期間の前記自律グルコース測定値にわたる前記自律グルコース測定値の標準偏差であって、
として計算される標準偏差
を含む、請求項に記載のデバイス。
【請求項8】
前記方法が、
第5のデータセット(322)を取得することを更に含み、前記第5のデータセットが、前記第1の時間経過における前記被験体と関連付けられた補助データ(324)を含み、前記補助データが、前記被験体によって及ぼされるエネルギー、前記被験体の体重、前記被験体の年齢、および前記第1の時間経過中の前記被験体の食事活動のうち1つまたは複数を含み、
前記第5のデータセットが、ステップ)において、前記第2の時間経過にわたる前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび前記対応する空腹時血糖プロファイルモデルを取得するのに、前記被験体の前記第1の血糖リスク指標および前記インスリン効果値と併せて使用される、請求項1からのいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項9】
前記第1の時間経過にわたる前記被験体の前記継続インスリン投与計画が、前記第1の時間経過内の複数のエポック(n)、および前記複数のエポックのうちそれぞれのエポックに対する異なる日計基礎インスリン薬剤投薬量を指定し、
前記インスリン効果値(ISF)が、
によって算出され、式中、iは前記複数のエポックへの第1の指数、jは前記複数のエポックへの第2の指数、ΔFGi,jはエポックiとエポックjとの間の前記被験体の平均空腹時グルコースレベルの差、ΔUi,jは、前記継続インスリン投与計画または前記第2のデータセットによって決定される、エポックiとエポックjとの間の前記被験体の1日インスリン用量サイズの差である、請求項1からのいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項10】
前記方法が、予測される前記空腹時血糖プロファイルモデルが前記第2の時間経過のある時点において検証されていないと見なされた場合に繰り返される、請求項1からのいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項11】
前記第1のデータセットの前記複数の自律グルコース測定値における連続測定値が、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、または7日間の間隔で取られる、請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項12】
前記対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールが、
として算出される空腹時血糖標的(FGL)(239)を有し、式中、wは換算重み、ISFは前記第1の時間経過にわたる前記第1および前記第2のデータセットから算出される前記被験体の前記インスリン効果値、cは、前記第1の血糖リスク指標を含む複数の血糖リスク指標内にある、x番目の血糖リスク指標に適用されるi番目の重み付け定数、iは1からNの間の指数、Nは前記複数の血糖リスク指標における血糖リスク指標の数である、請求項1から11のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項13】
前記第のデータセットの前記複数の自律グルコース測定値における連続測定値が、5分以下、3分以下、または1分以下の間隔で、前記被験体が着用した測定装置から取られる、請求項1から12のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項14】
前記第2のデータセットが、前記被験体が使用する1つまたは複数の接続されたインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン(104)から取得され、対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ(220)が、前記それぞれのインスリン薬剤注射イベントの発生時に前記それぞれのインスリンペンによって自動的に生成される、請求項1から13のいずれか一項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、全体として、滴定スケジュールの間に必要なグルコース測定の量を最小限に抑える、糖尿病患者向けの堅牢な基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを開発するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
II型真性糖尿病は、正常な生理的インスリン分泌が進行的に阻害されることを特徴とする。健康な個人の場合、膵臓のβ細胞による基礎インスリン分泌は継続的に生じるので、食間の長い期間にわたって安定したグルコースレベルが維持される。また、健康な個人の場合、食事分泌(prandial secretion)があるので、食事に反応して最初の第1相スパイクでインスリンが迅速に放出され、その後長時間にわたってインスリンが分泌されて、2〜3時間後に基礎レベルに戻る。
【0003】
インスリンは、グルコース、アミノ酸、および脂肪酸の骨格筋および脂肪への細胞内取込みを促進することによって、また肝臓からのグルコース出力を阻害することによって、インスリン受容体に結合して血糖を下げるホルモンである。通常の健康な個人の場合、生理的基礎インスリン分泌および食事インスリン分泌は、空腹時血漿グルコース濃度および食後血漿グルコース濃度に影響を及ぼす、正常血糖を維持する。基礎および食事インスリン分泌は、II型糖尿病によって損なわれ、早期の食後反応がない。これらの有害イベントに対処するため、II型糖尿病を患っている被験体にインスリン薬剤治療計画が提供される。I型糖尿病を患っている被験体にもインスリン薬剤治療計画が提供される。これらのインスリン薬剤治療計画は、低血糖症および高血糖症の推定リスクを最小限に抑える、所望の空腹時血糖標的レベルを維持することが目標である。
【0004】
従来のインスリン薬剤送達システムは、インスリン薬剤を高頻度で繰り返し投薬するポンプシステムを使用することを含んでいた。より最近は、より低頻度でインスリン薬剤を注射する形態で、インスリン薬剤治療計画の自己投与に使用することができる、インスリンペンなど、更なるタイプの送達システムが開発されてきた。かかる送達システムを使用した糖尿病治療に共通する方策は、1つのインスリンペンを使用して、食事イベントに反応するかまたは食事イベントを予測して、被験体に対する継続インスリン投与計画にしたがって、短時間作用型インスリン薬剤(追加)の単回投薬量を注射するものである。かかる方策では、被験体は、毎日1回または複数回の食事の直前もしくは直後に短時間作用型インスリン薬剤投薬量を注射して、かかる食事によってもたらされるグルコースレベルを下げる。更に、被験体は、食事イベントとは関係なく、継続インスリン投与計画にしたがって長時間作用型インスリン薬剤(基礎)投薬量を注射して、食事イベントとは関係なく血糖コントロールを維持する。
【0005】
糖尿病研究によって、厳密な血糖コントロールの重要性が提示され、最近の治療ガイドラインは、II型糖尿病患者の早期インスリン治療を提唱している。しかしながら、長時間作用型基礎インスリンの理想的な開始および滴定方法は、まだ解明途上である。エビデンスは、多くの患者が、標的グルコースレベルを達成するのに十分なインスリン用量を滴定していない場合が多いことを提示している。かかる患者は、インスリン用量が最適以下のままであり、治療標的に達することができていない。
【0006】
治療標的に達する動機付けのために患者に権限を付与するのが重要であることが、ますます明らかになってきている。自己滴定治療計画は、患者への権限付与を容易にして、患者が自身の治療により深く関与するのを可能にすることによって、血糖コントロールを改善することができる。Blondeらによる、2009年「Patient−directed titration for achieving glycaemic goals using a once−daily basal insulin analogue:an assessment of two different fasting plasma glucose targets−the TITRATETM study」、Diabetes,Obesity and Metabolism 11:623−631を参照のこと。
【0007】
インスリンの自己滴定は、標的グルコースレベルに対する治療を可能にすると同時に、医療従事者の作業負荷を軽くすることができるので、大きな可能性を有していることは明らかである。しかしながら、患者の自己滴定には、自己滴定アルゴリズムにおいて対処しなければならない、いくつかの安全性および使用性の面での懸念がある。特に、過量投与に関する危険であり、アルゴリズムが安全量を上回るインスリン薬剤用量を提案した場合、低血糖症および潜在的に危険な状態につながる恐れがある。
【0008】
図6は、従来技術による、時間に伴って増加する基礎インスリン用量を使用して、被験体を標的HbA1c値へと向かわせる、被験体に対する従来の滴定の結果を示している。HbA1cレベルは、グルコースレベルの長時間コントロールによって、即ちグルコースレベルを低く保つことによって改善することができる。II型糖尿病(T2)患者などの被験体が基礎インスリン薬剤を始める場合、最初の安全な提示量(一般的に、10U)から、空腹時血糖を空腹時標的グルコースレベルまで下げる最適な1日量(一般的に、II型糖尿病患者の場合、40〜70[U/日])までの滴定が遂行される。残念ながら、II型糖尿病患者の50%超が、滴定を難しいと感じ、通院と通院の間に自分で用量を変更することは避けたがる。更に、患者の日誌があったとしてもその中の投薬データおよびグルコースデータは不適切または虚偽であるために、医師は、滴定に関する助言の基礎とするデータをほとんど有していない。結果として、多くの患者は自身のHbA1c治療標的に達しておらず、後期の合併症に至る程度が高くなることになる。
【0009】
結果として得られるHbA1cを図6に示している従来の自己滴定アルゴリズムは、一般的に、入力が、朝食前または少なくとも食事前に取った空腹時血糖測定値であると仮定している。例えば、食後血糖測定値が患者によって誤って使用された場合、滴定アルゴリズムが、より多量であって潜在的に危険なインスリン薬剤用量を算出するリスクがある。
【0010】
更に、血糖測定値は関連する不確実性を有する。例えば、ユーザが測定値を取る前に手を洗わなかった場合、かかる測定の結果は真の血糖よりもかなり高くなる場合がある。血糖測定値の不確実性を考慮に入れなかった場合、滴定アルゴリズムは、より多量であって潜在的に危険なインスリン薬剤用量を算出する恐れがある。
【0011】
更に、ほとんどの滴定アルゴリズムは、朝食前に測定される空腹時血糖を標的血糖レベルとして設定する。しかしながら、この血糖は、例えば暁現象などの状況により、実際には患者が日中に経験する最低血糖ではないというリスクがある。
【0012】
更に、滴定アルゴリズムが、多すぎるインスリン薬剤用量を過剰滴定せず算出もしないことが重要である。これは、低血糖症および患者にとって潜在的に危険な状況につながる恐れがある。また、滴定アルゴリズムが、医師の監督下にない状態で、滴定プロセスの異常パターンおよび潜在的な問題を認識できることが重要である。例えば、かかる滴定アルゴリズムは、インスリン測定が不適正に行われたときもしくは全く行われなかったとき、または血糖測定が不適正に行われたときに、それを認識することができるべきである。
【0013】
従来の自己滴定アルゴリズムは、通常は紙上で作成される。これには、患者が最初に血糖を測定し、次に紙を使用して次のインスリン薬剤用量を算出することを要する。この方策は、紙が適正に使用されなかった場合、または誤った用量が入力された場合に問題となり得る。更にまた、自己滴定アルゴリズムの最良のセットアップは、患者を治療するのに使用されるインスリンのタイプ、および適用計画にある程度依存する。
【0014】
「Management Method and System for Implementation,Execution,Data Collection,and Data Analysis of a Structured Collection Procedure which runs on a Collection Device」という名称の、Roche Diagnostics Operations,Inc.に対する米国特許出願公開第20120089893号は、インスリン投薬量の滴定を最適化することによって、生体マーカーレベルを所望の範囲内で維持するインスリン投薬量をもたらす、構造化収集プロトコルを開示している。一実施形態では、滴定されるインスリンは基礎インスリンであってもよい。構造化収集を開始する際、インスリンの投薬量は、一般的には最初の処方投薬量である。公報に記載されているように、構造化収集は、最適化されたインスリン値を取得するのに使用されてもよく、またはインスリン投薬量が最適なままであることを検証する最適化後手順として使用されてもよいことが想到される。構造化収集プロトコルは、任意に、生体マーカーデータの収集を始める前に開始基準を考慮することを要することがある。更に、糖尿病患者、医療提供者、または両方が、開始基準が満たされているか否かを判定してもよいことが想到される。開始基準が満たされている場合、糖尿病患者は構造化収集プロトコルを開始してもよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、糖尿病患者が、生体マーカーの収集またはインスリン投与の前に、アドヒアランス基準も満たすことを要することがある。アドヒアランス基準は、糖尿病患者が構造化収集プロトコルを実施する際に従わなければならない手続き的要件である。生体マーカー読取り値の適正なベースラインを得るため、全ての読取り値が各サンプリング例に関して均一に、即ち1日のうちほぼ同じ時間に取られたことを担保するのが有益なことがある。結果的に、アドヒアランス基準は、生体マーカー収集またはインスリン投与がそれぞれの日の同じ時間に実施されるよう指定してもよい。アドヒアランス基準はまた、糖尿病患者が適正なインスリン投薬量を取っているか否かを判定することを対象としてもよい。上述の開示にもかかわらず、US20120089893は、手動で収集されたデータに適しており、収集手順によって必要とされるときにデータを収集するユーザの能力に大幅に依存することなく、インスリン用量を最適化する、堅牢な方法に対する十分な教示を提供していない。更に、US20120089893は、標的グルコースレベルまで滴定を行う際に被験体をどのようにガイドするかに関して教示を提供していない。
【0015】
自己滴定スキームのこれらの多様な特性、およびインスリン滴定方法の一般的分野を所与として、より堅牢で簡単に使用できる、標的グルコースレベルを達成するインスリン滴定方法を提供する、システムおよび方法が当該分野で必要とされている。
【発明の概要】
【0016】
本開示は、より堅牢で簡単に使用できる、標的グルコースレベルを達成するインスリン滴定方法を提供する、システムおよび方法が当該分野で必要とされていることに対処する。第1の時間経過にわたる被験体のタイムスタンプを付された自律グルコース測定値を含む第1のデータセットが取得される。第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画と関連付けられ、インスリン薬剤記録を含む、第2のデータセットも取得される。各記録は、インスリンペンによって被験体に注射されるインスリン薬剤の量およびタイプを含む、タイムスタンプを付された注射イベントを含む。第1および第2のデータセットは、第1の時間経過中の被験体の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出するのに役立ち、それらは、後に続く第2の時間経過にわたる被験体の基礎滴定スケジュールおよび空腹時血糖プロファイルモデルを取得するのに使用される。モデルは、被験体に注射される基礎インスリン薬剤の量に基づいて、被験体の空腹時血糖レベルを予測する。
【0017】
本開示の一態様は、被験体を治療するデバイスを提供する。デバイスは、1つまたは複数のプロセッサとメモリとを備える。メモリは、1つまたは複数のプロセッサによって実行されると方法を実施する、命令を格納する。方法では、第1のデータセットが取得される。第1のデータセットは、第1の時間経過にわたる被験体の複数の自律グルコース測定値と、複数の自律グルコース測定値のうちそれぞれのグルコース測定値に対する、それぞれの測定がいつ行われたかを表すグルコース測定タイムスタンプとを含む。方法では、第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画と関連付けられた、第2のデータセットも取得される。第2のデータセットは、第1の複数のインスリン薬剤記録を含み、第1の複数のインスリン薬剤記録のうちそれぞれのインスリン薬剤記録は、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベントと、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプと、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプとを含む。方法では、第1のデータセットおよび第2のデータセットは、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出するために使用される。
【0018】
次に、被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値が、第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールと、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルとを取得するのに使用される。対応する空腹時血糖プロファイルモデルは、被験体に注射された基礎インスリン薬剤の量に基づいて、被験体の空腹時血糖レベルを予測する。次に、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールは、(i)被験体、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって被験体に基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、1つもしくは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン、および/または(iii)被験体と関連付けられた医療従事者に通信される。
【0019】
いくつかの実施形態では、方法は、第2の時間経過の全てまたは一部分を表す第3のデータセットを取得することを更に含む。第3のデータセットは、被験体からの複数の空腹時血糖値と、複数の空腹時グルコース測定値におけるそれぞれの空腹時グルコース測定値に対する、測定時間とを含む。かかる実施形態では、対応する空腹時血糖プロファイルモデルは、第3のデータセットの空腹時血糖値を、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、第3のデータセットに対して検証される。対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、方法は、対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む。
【0020】
いくつかの代替実施形態では、第2の時間経過の全てまたは一部分を表す第3のデータセットが取得される。第3のデータセットは、被験体からの複数の空腹時血糖値と、複数の空腹時グルコース測定値におけるそれぞれの空腹時グルコース測定値に対する、測定時間とを含む。更に、第2の複数のインスリン薬剤記録を含む第4のデータセットが取得される。第2の複数の薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録は、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベントと、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するタイムスタンプと、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプとを含む。かかる実施形態では、対応する空腹時血糖プロファイルモデルは、第3のデータセットの空腹時血糖値を、第4のデータセットの第2の複数の薬剤記録に基づいた対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、第3のデータセットに対して検証される。対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、方法は、対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む。
【0021】
いくつかの実施形態では、被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を使用することは、複数の治療群における第1の治療群を識別することを含む。複数の治療群におけるそれぞれの治療群は、複数の教師付き分類子(supervised classifier)における対応する教師付き分類子と独立して関連付けられる。第1の治療群の教師付き分類子は、第2の時間経過に対する被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルおよび対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを計算するのに使用され、それによって、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび対応する空腹時血糖プロファイルモデルが取得される。いくつかのかかる実施形態では、複数の治療群における第1の治療群を識別することは、複数の治療群における各治療群に対して、少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットから取得された、測定基準のベクトルを共クラスタ化し、それによって複数の治療群における各治療群に対するそれぞれの距離スコアを取得することを含む。かかる実施形態では、測定基準のベクトルは、被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を含む。第1の治療群は、第1の治療群に対する距離スコアが信頼度閾値を満たすとき、複数の治療群の中から識別される。
【0022】
いくつかの実施形態では、第1のデータセットおよび第2のデータセットを使用して、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標を算出することは、(i)複数の自律グルコース測定値にわたって観察されるグルコースレベル全体のばらつき、(ii)複数の自律グルコース測定値から算出される複数の空腹時グルコースレベル、(iii)複数の自律グルコース測定値において観察される最低グルコース測定値、(iv)複数の自律グルコース測定値において観察される最高グルコース測定値、(v)複数の自律グルコース測定値および第2のデータセットを使用して算出されるインスリン効果値の変化率、(vi)(a)継続インスリン投与計画によって規定された場合に被験体が行ったインスリン薬剤注射イベントの回数を、(b)第1の時間経過において継続インスリン投与計画によって規定された基礎インスリン薬剤注射イベントの合計回数で割ることによって計算される、第1の時間経過にわたる基礎アドヒアランススコア、(vii)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲を上回る時間の比率、(viii)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲を下回る時間の比率、(ix)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲外にある時間の比率、または(x)複数の自律グルコース測定値の拡散度を判定することを含む。
【0023】
いくつかの実施形態では、第1の血糖リスク指標は、複数の自律グルコース測定値から算出された空腹時グルコースレベルを含み、空腹時グルコースレベルは、複数の自律グルコース測定値にわたる移動期間の分散
計算することによって計算される。ここで、
である。
【0024】
かかる実施形態では、Gは複数の自律グルコース測定値の部分におけるi番目の自律グルコース測定値、Mは複数の自律グルコース測定値の上記の移動期間内における自律グルコース測定値の数であり
は複数の自律グルコース測定値の上記の移動期間内における自律グルコース測定値の平均であり、kは第1の時間経過内の連続した所定の時間帯内にあるGを示すインデックスである。第1の時間経過における空腹期間は、最小分散
を示す期間と関連付けられる。次に、空腹期間の複数の自律グルコース測定値における自律グルコース測定値を使用して、空腹時グルコースレベルが計算される。例えば、いくつかの実施形態では、空腹時グルコースレベルは、(i)空腹期間の最小自律グルコース測定値、(ii)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる代表値、(iii)空腹期間の自律グルコース測定値範囲、(iv)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる四分位範囲、(v)空腹期間のグルコース測定値にわたる分散、(vi)空腹期間のグルコース測定値の平均(μ)からの、空腹期間のグルコース測定値にわたる平均二乗誤差(σ)であって、
式中、mは空腹期間におけるi番目の自律グルコース測定値、Pは空腹期間における自律グルコース測定値の数である、平均二乗誤差、および(vii)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる自律グルコース測定値の標準偏差であって、
として計算される標準偏差、として計算される。
【0025】
いくつかの実施形態では、方法は、第5のデータセットを取得することを更に含み、第5のデータセットは、第1の時間経過における被験体と関連付けられた補助データを含み、補助データは、被験体によって及ぼされるエネルギー、被験体の体重、被験体の年齢、および第1の時間経過中の被験体の食事活動のうち1つまたは複数を含む。かかる実施形態では、第5のデータセットは、第2の時間経過にわたる対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび対応する空腹時血糖プロファイルモデルを取得するのに、被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値と併せて使用される。
【0026】
いくつかの実施形態では、第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画は、第1の時間経過内の複数のエポック(n)、および複数のエポックのうちそれぞれのエポックに対する異なる日計基礎インスリン薬剤投薬量を指定し、インスリン効果値(ISF)は、
によって算出される。式中、iは複数のエポックへの第1の指数、jは複数のエポックへの第2の指数、ΔFGi,jはエポックiとエポックjとの間の被験体の平均空腹時グルコースレベルの差、ΔUi,jは、継続インスリン投与計画または第2のデータセットによって決定されるような、エポックiとエポックjとの間の被験体の1日インスリン用量サイズの差である。
【0027】
いくつかの実施形態では、方法は、予測空腹時血糖プロファイルが第2の時間経過のある時点において検証されていないと見なされた場合に繰り返される。
【0028】
いくつかの実施形態では、第2のデータセットの複数の自律グルコース測定値における連続測定値は、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、または7日間の間隔で取られる。
【0029】
いくつかの実施形態では、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールは、次式として算出される空腹時血糖標的(FGL)を有する。
式中、wは換算重み、ISFは第1の時間経過にわたる第1および第2のデータセットから算出される被験体のインスリン効果値、cはx番目の血糖リスク指標(第1の血糖リスク指標を含む複数の血糖リスク指標内にある)に適用されるi番目の重み付け定数、iは1からNの間の指数、Nは複数の血糖リスク指標における血糖リスク指標の数であり、wおよび各cは、血糖標的に対して適正な大きさを提供する追加の目的の役割を果たす。
【0030】
いくつかの実施形態では、第2のデータセットの複数の自律グルコース測定値における連続測定値は、5分以下、3分以下、または1分以下の間隔で、被験体が着用した測定装置から取られる。
【0031】
いくつかの実施形態では、第2のデータセットは、被験体が使用する1つまたは複数の接続されたインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン(104)から取得され、対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ(220)は、それぞれのインスリン薬剤注射イベントの発生時にそれぞれのインスリンペンによって自動的に生成される。
【0032】
いくつかの実施形態では、1つまたは複数のプロセッサは、持続グルコースモニタから取得される第1のデータセット、ならびに用量サイズおよびタイムスタンプを提供する接続されたインスリンペンから取得される第2のデータセットからのデータを使用して、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出する。方法は、糖尿病患者の一般的な用量反応モデルに基づいて、被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値ならびに空腹時血糖プロファイルモデルを使用して、第1の血糖リスク指標、インスリン効果値、および(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール、および対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる、被験体に注射される基礎インスリン薬剤の量に基づいて被験体の空腹時血糖レベルを予測する、被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルの間の関係を確立することを含む。それにより、空腹時血糖プロファイルモデル、第1の血糖リスク指標、およびインスリン効果値を使用して、(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール、および(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる、被験体に注射される基礎インスリン薬剤の量に基づいて被験体の空腹時血糖レベルを予測する、被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルを取得することができる。
【0033】
いくつかの実施形態では、空腹時血糖プロファイルモデルは、糖尿病患者の一般的な用量反応モデルに基づき、第1の時間経過中に取得されるデータに基づいて確立されるパラメータを含み、パラメータは、インスリン薬剤滴定スケジュールと、第2の時間経過中の空腹時血糖レベルのプロファイルである、対応する空腹時血糖値プロファイルとを予測するのに使用される。
【0034】
いくつかの実施形態では、パラメータは、第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値である。
【0035】
いくつかの実施形態では、第2の時間経過中のインスリン薬剤滴定スケジュールは、第2の時間経過中の所望の空腹時血糖プロファイルによって決定される。
【0036】
本開示の別の態様は、1つまたは複数のプロセッサとメモリとを備えるコンピュータシステムにおいて、コンピュータシステムを使用して、第1の時間経過にわたる被験体の複数の自律グルコース測定値と、複数の自律グルコース測定値におけるそれぞれのグルコース測定値に対する、それぞれの測定が行われたときを表すグルコース測定タイムスタンプとを含む、被験体に対する第1のデータセットを取得することを含む方法を実施することを含む、方法を提供する。方法は、第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画と関連付けられた、第2のデータセットを取得することを更に含む。第2のデータセットは第1の複数のインスリン薬剤記録を含む。第1の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録は、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベントと、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントの対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプと、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプとを含む。方法では、第1のデータセットおよび第2のデータセットは、第1の時間経過中の被験体の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出するのに使用される。被験体の少なくとも血糖リスク指標およびインスリン効果値は、(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールと、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルとを取得するのに使用される。空腹時血糖プロファイルモデルは、空腹時血糖プロファイルモデルによって指定される基礎インスリン薬剤の量に基づいて、被験体の空腹時血糖レベルを予測する。方法では、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールは、(i)被験体、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって被験体に基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、1つもしくは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン、および/または(iii)被験体と関連付けられた医療従事者に通信される。
【0037】
更なる態様では、1つまたは複数のプロセッサとメモリとを備えるコンピュータによって実行されると、第1の時間経過にわたる被験体の複数の自律グルコース測定値と、複数の自律グルコース測定値におけるそれぞれのグルコース測定値に対する、それぞれの測定が行われたときを表すグルコース測定タイムスタンプとを含む、被験体に対する第1のデータセットを取得することを含む、方法を実行する命令を含む、コンピュータプログラムが提供される。方法は、第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画と関連付けられた、第2のデータセットを取得することを更に含む。第2のデータセットは第1の複数のインスリン薬剤記録を含む。第1の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録は、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベントと、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントの対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプと、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプとを含む。方法では、第1のデータセットおよび第2のデータセットは、第1の時間経過中の被験体の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出するのに使用される。被験体の少なくとも血糖リスク指標およびインスリン効果値は、(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールと、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルとを取得するのに使用される。空腹時血糖プロファイルモデルは、空腹時血糖プロファイルモデルによって指定される基礎インスリン薬剤の量に基づいて、被験体の空腹時血糖レベルを予測する。方法では、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールは、(i)被験体、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって被験体に基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、1つもしくは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン、および/または(iii)被験体と関連付けられた医療従事者に通信される。
【0038】
更なる態様では、上述したようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータ可読データキャリアが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0039】
図1】本開示の一実施形態による、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する基礎滴定調節デバイスと、患者データを収集するデータ収集デバイスと、被験体からのグルコースデータを測定する1つまたは複数のグルコースセンサと、被験体がインスリン薬剤を注射するのに使用する1つまたは複数のインスリンペンとを含み、任意に通信ネットワークを通して上記構成要素が相互接続された、例示のシステムトポロジーを示す図である。
図2】本開示の一実施形態による、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定するデバイスを示す図である。
図3A】本開示の別の実施形態による、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定するデバイスを集合的に示す図である。
図3B】本開示の別の実施形態による、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定するデバイスを集合的に示す図である。
図4A】本開示の様々な実施形態による、フローチャートでは任意の要素が破線の四角によって示されている、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、プロセスのフローチャートおよびデバイスの特徴を集合的に提供する図である。
図4B】本開示の様々な実施形態による、フローチャートでは任意の要素が破線の四角によって示されている、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、プロセスのフローチャートおよびデバイスの特徴を集合的に提供する図である。
図4C】本開示の様々な実施形態による、フローチャートでは任意の要素が破線の四角によって示されている、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、プロセスのフローチャートおよびデバイスの特徴を集合的に提供する図である。
図4D】本開示の様々な実施形態による、フローチャートでは任意の要素が破線の四角によって示されている、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、プロセスのフローチャートおよびデバイスの特徴を集合的に提供する図である。
図4E】本開示の様々な実施形態による、フローチャートでは任意の要素が破線の四角によって示されている、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、プロセスのフローチャートおよびデバイスの特徴を集合的に提供する図である。
図4F】本開示の様々な実施形態による、フローチャートでは任意の要素が破線の四角によって示されている、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、プロセスのフローチャートおよびデバイスの特徴を集合的に提供する図である。
図5】本開示の一実施形態による、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定する、接続されたインスリンペン、持続グルコースモニタ、メモリ、およびプロセッサの統合システムの一例を示す図である。
図6】従来技術による、時間に伴ってインスリン薬剤を使用して被験体を標的HbA1c値へと至らせる、被験体の従来の滴定曲線を示す図である。
図7】本開示の一実施形態による、集約的データ獲得期間とそれに続く低集約的測定が行われる期間とがある、時間に伴ってインスリン薬剤を使用して被験体を標的HbA1c値へと至らせる、被験体の滴定曲線を示す図である。
図8】本開示の一実施形態による、被験体のカテゴリ化を任意に含む、被験体に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール識別を決定するフローチャートを示す図である。
図9】本開示の一実施形態による、第1の時間経過で収集される例示のデータを示す図であって、パネルAの各線が、第1の時間経過中の対応する24時間の期間中における被験体のグルコースレベルを表し、パネルBが、パネルAのグルコースデータの平均稼働4時間分散を示す、図である。
図10】本開示の一実施形態による、図9のパネルBの識別された最小稼働分散前の4時間が空腹時グルコース値のソースとしてどのように使用されるかを示す図であって、この期間が低血糖リスクを推定するのに使用され、この場合、低血糖イベントが第1の時間経過中に一度発生する、図である。
図11】本開示の一実施形態による、第1の時間経過中に作られたグルコース測定値の平均プロファイルおよび標準偏差が、第1の時間経過中の被験体の血糖リスクを決定するのにどのように使用されるかを示す図である。
図12】本開示の一実施形態による、各期間中の平均グルコース値が、インスリン感受性を推定し、用量変更中のグルコース濃度の変化を予測するのに使用される、3つの異なるインスリン薬剤用量サイズが第1の時間経過中に被験体にどのように与えられるかを示す図である。
図13】本開示のいくつかの実施形態による、基礎インスリン薬剤滴定スケジュールの滴定意欲レベル(titration ambition level)がどのようにインスリン感受性および最低空腹時グルコースの関数であるかを示す図である。
図14】本開示の一実施形態による、ある被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール(パネルB)における基礎インスリン薬剤の単位の関数として、ある被験体の空腹時グルコース濃度を予測する、空腹時血糖プロファイルモデル(パネルA)を示す図である。
図15】本開示の一実施形態による、ある被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール(パネルB)における基礎インスリン薬剤の単位の関数として、別の被験体の空腹時グルコース濃度を予測する、空腹時血糖プロファイルモデル(パネルA)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
いくつかの図面を通して、同様の参照番号は対応する部分を指す。
【0041】
本開示は、被験体に対する堅牢な基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを開発するシステムおよび方法を提供する。図1は、本開示の一実施形態による、かかる統合システム502の一例を示し、図5は、かかるシステム502の更なる詳細を提供している。統合システム502は、1つまたは複数の接続されたインスリンペン104と、1つまたは複数のグルコースモニタ102と、メモリ506と、被験体に対する堅牢な基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを開発するプロセッサ(図示なし)とを含む。いくつかの実施形態では、グルコースモニタ102は持続グルコースモニタである。
【0042】
統合システム502を用いて、継続インスリン投与計画224を被験体に適用するのに使用される、1つまたは複数のインスリンペン104からのデータが、複数のインスリン薬剤記録として取得される(540)。各インスリン薬剤記録は、継続インスリン薬剤用量投与計画の一部として被験体が受けた、注射されたインスリン薬剤の量を指定する、タイムスタンプを付されたイベントを含む。また、被験体のタイムスタンプを付された自律グルコース測定値が取得される(520)。かかる実施形態では、自律グルコース測定値はフィルタ処理され(504)、非一時的メモリ506に格納される。また、いくつかの実施形態では、追加の補助データ322が収集される。被験体の複数のインスリン薬剤記録が第1の時間経過にわたって取られ、インスリン薬剤記録は、基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを決定するのに使用される。このように、インスリン薬剤記録およびグルコースデータは、本開示の方法510にしたがって解析され視覚化される。
【0043】
統合システムを用いて、第1の時間経過にわたる被験体のタイムスタンプを付された自律グルコース測定値を含む第1のデータセットが取得される。第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画と関連付けられ、インスリン薬剤記録を含む、第2のデータセットも取得される。各記録は、インスリンペンによって被験体に注射されるインスリン薬剤の量およびタイプを含む、タイムスタンプを付された注射イベントを含む。一般的な実施形態では、注射イベントの少なくともいくつかは、基礎(長時間作用型)インスリン薬剤を注射するものである。例えば、いくつかの実施形態では、注射イベントのいくつかは基礎インスリン薬剤の注射を表し、第2のデータセットにおける他の注射イベントは、追加(短時間作用型)インスリン薬剤の注射を表す。第1および第2のデータセットは、第1の時間経過中の被験体の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出するのに役立ち、それらは、後に続く第2の時間経過にわたる被験体の基礎滴定スケジュールおよび空腹時血糖プロファイルモデルを取得するために使用される。いくつかの実施形態では、第1の時間経過は2週間の集約的測定期間であり、第2の時間経過は、第1の時間経過が完了した後の数日、数週間、または数ヶ月である。空腹時血糖プロファイルモデルは、被験体に注射された基礎インスリン薬剤の量に基づいて、被験体の空腹時血糖レベルを予測する。このモデルは、基礎滴定スケジュールを実証するために時々使用することができる。つまり、モデルが、被験体が最近取ったインスリン薬剤の量に基づいて、被験体のグルコースレベルを適切に予測できない場合、対応する基礎滴定スケジュールは実証されず、新しい基礎滴定スケジュールを取得するために集約的な第1の時間経過が繰り返され、ならびに/あるいはグルコース標的が高くインスリン薬剤が少ない、より慎重なスケジュールへと基礎滴定スケジュールが切り替えられる。
【0044】
以下、添付図面に例が示される実施形態を詳細に参照する。以下の詳細な説明では、本開示の徹底的な理解を提供するため、多数の具体的な詳細について説明する。しかしながら、本開示はこれらの具体的な詳細なしで実施されてもよいことが、当業者には明白となるであろう。他の場合においては、良く知られている方法、手順、構成要素、回路、およびネットワークは、実施形態の態様を不必要に曖昧にしないよう、詳細には記載していない。
【0045】
また、第1、第2などの用語が、様々な要素について記載する際に本明細書で使用されることがあるが、これらの要素はこうした用語によって限定されるべきではないことも理解されるであろう。これらの用語は1つの要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第1の被験体を第2の被験体と称することができ、同様に、第2の被験体を第1の被験体と称することができる。第1の被験体および第2の被験体は両方とも被験体であるが、同じ被験体ではない。更に、「被験体」、「ユーザ」、および「患者」という用語は、本明細書では交換可能に使用される。インスリンペンという用語は、インスリンの個別の用量を適用するのに適しており、用量に関するデータを記録し通信するように適合された、注射デバイスを意味する。
【0046】
本開示で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本発明の明細書および添付のクレームで使用するとき、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈において別段の明確な指示がない限り、複数形も含むものとする。また、「および/または」という用語は、本明細書で使用するとき、関連する列挙された項目の1つまたは複数のあらゆる可能な組み合わせを指し、それらを包含することも理解されるであろう。更に、「備える」および/または「備えている」という用語は、本明細書で使用するとき、規定された機構、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素が存在することを指定するが、1つもしくは複数の他の機構、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらの群が存在すること、あるいはそれらが追加されることを除外するものではないことも理解されるであろう。
【0047】
本明細書で使用するとき、「〜の場合(if)」という用語は、文脈に応じて、「〜のとき(when)」または「〜する際(upon)」または「〜の判定に応答して(in response to determining)」または「〜の検出に応答して(in response to detecting)」を意味するものと解釈されることがある。同様に、「〜と判定された場合」または「[ある規定の条件もしくはイベント]が検出された場合」という語句は、文脈に応じて、「〜と判定した際」または「〜の判定に応答して」または「[その規定の条件もしくはイベント]が検出された際」または「[その規定の条件もしくはイベント]の検出に応答して」を意味するものと解釈されることがある。
【0048】
本開示による、被験体の基礎滴定スケジュールを取得するシステム48の詳細な説明は、図1〜3と併せて記載される。そのため、図1〜3は、本開示によるシステムのトポロジーを集合的に示している。トポロジーでは、被験体の基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを判定する基礎滴定調節デバイス(「基礎滴定調節デバイス250」)(図1、2、および3)と、データ収集用のデバイス(「データ収集デバイス200」)と、被験体と関連付けられた1つまたは複数のグルコースセンサ102(図1および5)と、インスリン薬剤を被験体に注射する1つまたは複数のインスリンペン104(図1および5)とがある。本開示全体を通して、データ収集デバイス200および基礎滴定調節デバイス250は、単に明瞭にする目的で、別個のデバイスとして参照される。つまり、データ収集デバイス200の開示される機能性および基礎滴定調節デバイス250の開示される機能性は、図1に示されるような別個のデバイスに含まれる。しかしながら、実際は、いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200の開示される機能性および基礎滴定調節デバイス250の開示される機能性は、単一のデバイスに含まれることが認識されるであろう。いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200の開示される機能性および/または基礎滴定調節デバイス250の開示される機能性は、単一のデバイスに含まれ、この単一のデバイスは、グルコースモニタ102またはインスリンペン104である。
【0049】
図1を参照すると、基礎滴定調節デバイス250は、被験体の基礎滴定スケジュールを取得する。これを行うため、基礎滴定調節デバイス250と電気的に連通しているデータ収集デバイス200は、第1の時間経過中に、被験体に取り付けられた1つまたは複数のグルコースセンサ102から生じるグルコース測定値を受信する。いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200はまた、インスリン薬剤を注射するために被験体が使用する、1つまたは複数のインスリンペン104からのインスリン薬剤注射データを受信する。いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200は、被験体が使用するグルコースセンサ102およびインスリンペン104から、かかるデータを直接受信する。例えば、いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200は、高周波信号を通してこのデータをワイヤレスで受信する。いくつかの実施形態では、かかる信号は、802.11(WiFi)、Bluetooth、またはZigBee規格に準拠している。いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200は、かかるデータを直接受信し、データを解析し、解析したデータを基礎滴定調節デバイス250に渡す。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ102および/またはインスリンペン104は、RFIDタグを含み、RFID通信を使用して、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250に通信する。いくつかの実施形態では、図3Aおよび3Bを参照すると、データ収集デバイス200はまた、被験体の補助データ322を取得または受信する(例えば、着用可能な生理的測定デバイスから、磁気計もしくはサーモスタットなど、データ収集デバイス200内の測定デバイスからなど)。
【0050】
いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250は、被験体に近接しておらず、ならびに/あるいはワイヤレス機能を有さず、あるいはかかるワイヤレス機能は、グルコースデータ、インスリン薬剤注射データ、および/または生理的測定データを獲得する目的では使用されない。かかる実施形態では、通信ネットワーク106は、グルコースセンサ102からデータ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250に、インスリン薬剤注射データを1つもしくは複数のインスリンペン104からデータ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250に、ならびに/あるいは補助測定データを1つもしくは複数の生理的測定デバイス(図示なし)からデータ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250に、グルコース測定値を通信するために使用されてもよい。
【0051】
ネットワーク106の例としては、ワールドワイドウェブ(WWW)、イントラネットならびに/あるいはワイヤレスネットワーク(携帯電話ネットワーク、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(LAN)、および/またはメトロポリタンエリアネットワーク(MAN)など)、ならびにワイヤレス通信による他のデバイスが挙げられるが、それらに限定されない。ワイヤレス通信は、任意に、複数の通信規格、プロトコル、および技術のいずれかを使用し、その例としては、Global System for Mobile Communications(GSM)、Enhanced Data GSM Environment(EDGE)、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)、高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)、Evolution Data−Only(EV−DO)、HSPA、HSPA+、Dual−Cell HSPA(DC−HSPDA)、ロングタームエボリューション(LTE)、近距離無線通信(NFC)、広帯域符号分割多元接続(W−CDMA)、符号分割多元接続(CDMA)、時分割多元接続(TDMA)、Bluetooth、Wireless Fidelity(Wi−Fi)(例えば、IEEE 802.11a、IEEE 802.11ac、IEEE 802.11ax、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、および/またはIEEE 802.11n)、ボイスオーバーインターネットプロトコル(VoIP)、Wi−MAX、電子メール向けプロトコル(例えば、インターネットメッセージアクセスプロトコル(IMAP)および/またはポストオフィスプロトコル(POP))、インスタントメッセージング(例えば、拡張可能なメッセージとプレゼンスのプロトコル(XMPP)、Session Initiation Protocol for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions(SIMPLE)、Instant Messaging and Presence Service(IMPS))、ならびに/あるいはShort Message Service(SMS)、または本開示の出願日の時点でまだ開発されていない通信プロトコルを含む他のいずれかの適切な通信プロトコルが挙げられるが、それらに限定されない。
【0052】
いくつかの実施形態では、第1の時間経過中は被験体に取り付けられた単一のグルコースセンサ102があり、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250はグルコースセンサ102の一部である。つまり、いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250ならびにグルコースセンサ102は、単一のデバイスである。
【0053】
いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250は、インスリンペンの一部である。つまり、いくつかの実施形態では、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250ならびにインスリンペン104は、単一のデバイスである。
【0054】
当然ながら、システム48の他のトポロジーが可能である。例えば、通信ネットワーク106に依存するのではなく、1つまたは複数のグルコースセンサ102および1つまたは複数のインスリンペン104は、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250に情報を直接ワイヤレスで送信してもよい。更に、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250は、ポータブル電子デバイス、サーバコンピュータを構築してもよく、あるいは実際には、ネットワークで互いにリンクされたいくつかのコンピュータを構築するか、またはクラウドコンピューティングの文脈における仮想マシンであってもよい。そのため、図1に示される例示のトポロジーは、当業者には容易に理解されるような形で、本開示の一実施形態の特徴を説明する役割を果たすものにすぎない。
【0055】
図2を参照すると、一般的な実施形態では、基礎滴定調節デバイス250は1つまたは複数のコンピュータを備える。図2における例示のため、基礎滴定調節デバイス250は、被験体の基礎滴定スケジュールを取得する機能性の全てを含む、単一のコンピュータとして表される。しかしながら、本開示はそれに限定されない。いくつかの実施形態では、被験体の基礎滴定スケジュールを取得する機能性は、任意の数のネットワーク化コンピュータにわたって拡散され、ならびに/あるいはいくつかのネットワーク化コンピュータそれぞれに常駐し、ならびに/あるいは通信ネットワーク106を通じてアクセス可能な遠隔位置にある1つまたは複数の仮想マシンでホストされる。当業者であれば、多様な異なるコンピュータトポロジーのいずれかが本出願に使用され、かかる全てのトポロジーが本開示の範囲内にあることを認識するであろう。
【0056】
上記を念頭において図2を参照すると、被験体の基礎滴定スケジュールを取得する例示の基礎滴定調節デバイス250は、1つもしくは複数の処理装置(CPU)274と、ネットワークまたは他の通信インターフェース284と、メモリ192(例えば、ランダムアクセスメモリ)と、1つもしくは複数のコントローラ288によって任意にアクセスされる1つもしくは複数の磁気ディスク記憶装置および/または持続的デバイス290と、上述の構成要素を相互接続する1つもしくは複数の通信バス213と、ディスプレイ282および入力280(例えば、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン)を含むユーザインターフェース278と、上述の構成要素に電力供給する電源276とを備える。いくつかの実施形態では、メモリ192内のデータは、キャッシングなどの既知のコンピューティング技術を使用して、不揮発性メモリ290とシームレスで共有される。いくつかの実施形態では、メモリ192および/またはメモリ290は、中央処理装置274に対して遠隔位置にある大容量記憶装置を含む。換言すれば、メモリ192および/またはメモリ290に格納された一部のデータは、実際には、基礎滴定調節デバイス250の外部にあるが、ネットワークインターフェース284を使用して、インターネット、イントラネット、または他の形態のネットワークもしくは電子ケーブル(図2に要素106として示される)を通じて基礎滴定調節デバイス250が電子的にアクセスできる、コンピュータ上でホストされてもよい。
【0057】
いくつかの実施形態では、被験体の基礎滴定スケジュールを取得する、基礎滴定調節デバイス250のメモリ192は、次のものを格納する。
様々な基本システムサービスを扱う手順を含む、オペレーティングシステム202、
基礎滴定調節モジュール204、
第1の時間経過を表し、第1の時間経過にわたる被験体の複数の自律グルコース測定値と、複数のグルコース測定値のうちそれぞれの自律グルコース測定値208に対する、それぞれのグルコース測定がいつ行われたかを表すグルコース測定タイムスタンプ210とを含む、第1のデータセット206、
第1の時間経過中の第1の複数のインスリン薬剤記録を含む第2のデータセット212であって、第1の複数のインスリン薬剤記録のうちそれぞれのインスリン薬剤記録214が、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン104を使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量218を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント216と、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ220と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ222とを含む、第2のデータセット212、
指定された基礎(長時間作用型)インスリン薬剤288の1日(または12時間など、他の繰返し期間)量を含む基礎インスリン薬剤用量投与計画226を含み、指定された追加インスリン薬剤232の1日(または食事ごと、食事タイプごと、もしくは12時間ごとなど、他の繰返し期間)量を含む追加(短時間作用型)インスリン薬剤用量投与計画230を更に含む、被験体の継続インスリン投与計画224、
第1の時間経過にわたる、被験体に対して計算された第1の血糖リスク指標234、
第1の時間経過にわたる、被験体に対して計算されたインスリン効果値236、
基礎滴定調節モジュール204によって計算される、空腹時血糖標的239を任意に含む、第1の時間経過に続く第2の時間経過に対する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238、
基礎滴定調節モジュール204によって計算される、第1の時間経過に続く第2の時間経過に対する空腹時血糖プロファイルモデル240、ならびに、
第2の時間経過中に(自律的にもしくは手動で)取られる複数の空腹時血糖測定値を含み、それぞれの空腹時血糖測定値244が、それぞれの空腹時血糖測定がいつ行われたかを示す関連付けられた空腹時血糖タイムスタンプ246を有する、任意の第3のデータセット242。
【0058】
いくつかの実施形態では、基礎滴定調節モジュール204は、任意のブラウザ(電話、タブレット、ラップトップ/デスクトップ)内でアクセス可能である。いくつかの実施形態では、基礎滴定調節モジュール204は、ネイティブデバイスフレームワーク上で稼働し、アンドロイドまたはiOSなどのオペレーティングシステム202を稼働させる基礎滴定調節デバイス250上にダウンロードするように利用可能である。
【0059】
いくつかの実現例では、被験体の基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを取得する、基礎滴定調節デバイス250の上記に特定したデータ要素またはモジュールのうち1つもしくは複数は、上述したメモリデバイスの1つもしくは複数に格納され、上述の機能を実施する一連の命令に対応する。上記に特定したデータ、モジュール、またはプログラム(例えば、一連の命令)は、別個のソフトウェアプログラム、手順、またはモジュールとして実装される必要はなく、したがって、様々な実現例では、これらのモジュールの様々なサブセットが組み合わされるかまたは別の形で再構成されてもよい。いくつかの実現例では、メモリ192および/または290は、任意に、上記に識別したモジュールおよびデータ構造のサブセットを格納する。更に、いくつかの実施形態では、メモリ192および/または290は、上述していない追加のモジュールおよびデータ構造を格納する。
【0060】
いくつかの実施形態では、被験体の基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを取得する基礎滴定調節デバイス250は、スマートフォン(例えば、iPHONE)、ラップトップ、タブレットコンピュータ、デスクトップコンピュータ、または他の形態の電子デバイス(例えば、ゲーム機)である。いくつかの実施形態では、基礎滴定調節デバイス250は可搬型ではない。いくつかの実施形態では、基礎滴定調節デバイス250は可搬型である。
【0061】
図3は、本開示による基礎滴定調節デバイス250の特定の実施形態の更なる説明を提供する。
【0062】
図3に示される基礎滴定調節デバイス250は、1つまたは複数の処理装置(CPU)274と、周辺装置インターフェース370と、メモリコントローラ368と、ネットワークまたは他の通信インターフェース284と、メモリ192(例えば、ランダムアクセスメモリ)と、ディスプレイ282および入力280(例えば、キーボード、キーパッド、タッチスクリーン)を含むユーザインターフェース278と、任意の加速度計317と、任意のGPS 319と、任意の音声回路構成372と、任意のスピーカー360と、任意のマイクロフォン362と、基礎滴定調節デバイス250に対する接触の強度を検出する1つもしくは複数の任意の強度センサ364(例えば、基礎滴定調節デバイス250の接触式ディスプレイシステム282などの接触式表面)と、任意の入出力(I/O)サブシステム366と、1つもしくは複数の任意の光学センサ373と、上述の構成要素を相互接続する1つもしくは複数の通信バス213と、上述の構成要素に電力供給する電源276とを有する。
【0063】
いくつかの実施形態では、入力280は、接触式表面などの接触式ディスプレイである。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース278は1つまたは複数のソフトキーボードの実施形態を含む。ソフトキーボードの実施形態は、表示アイコン上の記号の標準(QWERTY)および/または非標準構成を含んでもよい。
【0064】
図3に示される基礎滴定調節デバイス250は、任意に、加速度計317に加えて、基礎滴定調節デバイス250の位置および配向に関する情報(例えば、肖像画もしくは風景)を取得するための、ならびに/あるいは被験体による物理的労作の量を判定するための、磁気計(図示なし)とGPS 319(またはGLONASSもしくは他の全地球航法システム)受信器とを含む。
【0065】
図3に示される基礎滴定調節デバイス250は、被験体の基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を取得するのに使用されてもよい多機能デバイスの単なる一例であり、また、基礎滴定調節デバイス250は任意に、図示されるよりも多数もしくは少数の構成要素を有し、任意に2つ以上の構成要素を組み合わせ、または任意に構成要素の異なる構成もしくは配置を有することが、認識されるべきである。図3に示される様々な構成要素は、1つもしくは複数の信号処理および/または特定用途向け集積回路を含む、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせの形で実装される。
【0066】
図3に示される基礎滴定調節デバイス250のメモリ192は、任意に、高速ランダムアクセスメモリを含み、また任意に、1つもしくは複数の磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリデバイス、または他の不揮発性固体メモリデバイスなどの不揮発性メモリも含む。CPU 274など、基礎滴定調節デバイス250の他の構成要素によるメモリ192へのアクセスは、任意に、メモリコントローラ368によって制御される。
【0067】
いくつかの実施形態では、上述した図2のデバイス250のメモリ192/290における構成要素(モジュール、データ構造など)のいずれかまたは全てに加えて、図3に示される基礎滴定調節デバイス250のメモリ192/290は、任意に次のものを含む。
第2の複数のインスリン薬剤記録を含む第4のデータセット206であって、第2の複数の薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録304が、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量308を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント306と、(ii)第2の時間経過中に生じる、それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するタイムスタンプ310と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ312とを含む、第4のデータセット206、
それぞれの治療群316(図3B)が、第1の時間経過中に被験体から測定された測定基準のベクトル320を使用して、第2の時間経過に対する被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル240および対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を計算するために使用される、複数の教師付き分類子における対応する教師付き分類子318と独立して関連付けられた、複数の治療群314(図3A)、ならびに、
第1の時間経過中に作られた測定値326(例えば、被験体によって及ぼされるエネルギー、被験体の体重、被験体の年齢、被験体の食事活動)の形態の、被験体と関連付けられた補助データ324を含む、第5のデータセット322。
【0068】
いくつかの実施形態では、補助データ324は被験体の体温を含む。いくつかの実施形態では、補助データ324は被験体の活動の測定値を含む。いくつかの実施形態では、この補助データは、第2の時間経過にわたる対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238および対応する空腹時血糖プロファイルモデル240を取得するために、被験体の第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236と併せて、追加の入力として役立つ。いくつかの実施形態では、任意に1つもしくは複数のグルコースモニタ102および/または1つもしくは複数のインスリンペン104内にある、基礎滴定調節デバイス250またはかかる構成要素の任意の加速度計317、任意のGPS 319、および/または磁気計(図示なし)は、かかる補助データ324を獲得するために使用される。
【0069】
周辺装置インターフェース370は、デバイスの入出力周辺装置をCPU 274およびメモリ192に連結するために使用することができる。1つまたは複数のプロセッサ274は、基礎滴定調節モジュール204など、メモリ192/290に格納された様々なソフトウェアプログラムおよび/または一連の命令を稼働させるかまたは実行して、基礎滴定調節デバイス250の様々な機能を実施し、データを処理する。
【0070】
いくつかの実施形態では、周辺装置インターフェース370、CPU 274、およびメモリコントローラ368は、任意に、単一のチップ上に実装される。他のいくつかの実施形態では、それらは別個のチップ上に実装される。
【0071】
ネットワークインターフェース284のRF(高周波)回路構成は、電磁信号とも呼ばれるRF信号を送受信する。いくつかの実施形態では、第1のデータセット206、第2のデータセット212、継続インスリン投与計画224、任意の第3のデータセット242、任意の第4のデータセット302、任意の治療群314、および/または任意の第5のデータセット322は、このRF回路構成を使用して、被験体と関連付けられたグルコースセンサ102、被験体と関連付けられたインスリンペン104、および/またはデータ収集デバイス200などの、1つもしくは複数のデバイスから受信される。いくつかの実施形態では、RF回路構成108は、電気信号および電磁信号を相互に変換し、電磁信号を介して、通信ネットワーク、ならびに他の通信デバイス、グルコースセンサ102、およびインスリンペン104、および/またはデータ収集デバイス200と通信する。RF回路構成284は、任意に、アンテナシステム、RF送受信器、1つまたは複数の増幅器、同調器、1つまたは複数の発振器、デジタル信号プロセッサ、CODECチップセット、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリなどを含むがそれらに限定されない、これらの機能を実施する良く知られている回路構成を含む。RF回路構成284は、任意に、通信ネットワーク106と通信する。いくつかの実施形態では、回路構成284は、RF回路構成を含まず、実際には、1つまたは複数の配線(例えば、光ケーブル、同軸ケーブルなど)を通してネットワーク106に接続される。
【0072】
いくつかの実施形態では、音声回路構成372、任意のスピーカー360、および任意のマイクロフォン362は、被験体と基礎滴定調節デバイス250との間に音声インターフェースを提供する。音声回路構成372は、音声データを周辺装置インターフェース370から受信し、音声データを電気信号に変換し、電気信号をスピーカー360に送信する。スピーカー360は、電気信号を人間が聞き取れる音波に変換する。音声回路構成372はまた、マイクロフォン362によって音波から変換された電気信号を受信する。音声回路構成372は、電気信号を音声データに変換し、音声データを周辺装置インターフェース370に送信して処理する。音声データは、任意に、周辺装置インターフェース370によって、メモリ192および/またはRF回路構成284から引き出され、ならびに/あるいはそれらに送信される。
【0073】
いくつかの実施形態では、電源276は、任意に、電源管理システム、1つもしくは複数の電力源(例えば、電池、交流電流(AC))、充電システム、電源異常検出回路、電力変換装置または逆変換装置、電源状態インジケータ(例えば、発光ダイオード(LED))、および可搬型デバイスにおける電力の発生、管理、および分配と関連付けられた他の任意の構成要素を含む。
【0074】
いくつかの実施形態では、基礎滴定調節デバイス250は、任意に、1つまたは複数の光学センサ373も含む。光学センサ373は、任意に、電荷結合素子(CCD)または相補形金属酸化物半導体(CMOS)フォトトランジスタを含む。光学センサ373は、1つまたは複数のレンズを通して投射された、環境からの光を受信し、その光を、画像を表すデータに変換する。光学センサ373は、任意に、静止画像および/または映像を捕捉する。いくつかの実施形態では、光学センサは、基礎滴定調節デバイス250の前方にあるディスプレイ282とは反対側の、基礎滴定調節デバイス250の後方に配置されるので、静止画像および/または映像を獲得するためのビューファインダとして入力280を使用できるようになる。いくつかの実施形態では、別の光学センサ373が基礎滴定調節デバイス250の前方に配置されるので、被験体の画像が取得される(例えば、被験体の健康もしくは状態を検証するため、被験体の身体活性レベルを判定するため、被験体の状態を遠隔で診断するのを助けるため、または被験体の視覚的な生理的測定値312を獲得するためなど)。
【0075】
図3Aに示されるように、基礎滴定調節デバイス250は、好ましくは、様々な基本システムサービスを扱う手順を含む、オペレーティングシステム202を備える。オペレーティングシステム202(例えば、iOS、DARWIN、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS、またはVxWorksなどの組込みオペレーティングシステム)は、一般のシステムタスク(例えば、メモリ管理、記憶装置制御、電源管理など)を制御し管理する様々なソフトウェア構成要素および/またはドライバを含み、様々なハードウェアおよびソフトウェア構成要素間の通信を容易にする。
【0076】
いくつかの実施形態では、基礎滴定調節デバイス250はスマートフォンである。他の実施形態では、基礎滴定調節デバイス250はスマートフォンではなく、それよりもむしろ、タブレットコンピュータ、デスクトップコンピュータ、緊急車両コンピュータ、または他の形態もしくは有線もしくはワイヤレスのネットワーク化デバイスである。いくつかの実施形態では、基礎滴定調節デバイス250は、図2または3に示される基礎滴定調節デバイス250に見出される、回路構成、ハードウェア構成要素、およびソフトウェア構成要素のいずれかまたは全てを有する。簡潔さおよび明瞭さの観点で、基礎滴定調節デバイス250にインストールされた追加のソフトウェアモジュールをより良好に強調するために、基礎滴定調節デバイス250の可能な構成要素のうち少数のみが示される。
【0077】
図1に開示されるシステム48は独立型で動作することができるが、いくつかの実施形態では、電子診療記録とリンクさせて任意の形で情報を交換することもできる。
【0078】
被験体の基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを取得するシステム48の詳細について開示してきたが、本開示の一実施形態による、システムのプロセスおよび特徴のフローチャートに関する詳細が、図4A〜4Fを参照して開示される。いくつかの実施形態では、システムのかかるプロセスおよび特徴は、図2および3に示される基礎滴定調節モジュール204によって実施される。
【0079】
ブロック402。図4Aのブロック402を参照すると、I型真性糖尿病またはII型真性糖尿病のどちらかを患っている被験体におけるインスリン療法の目標は、正常な生理的インスリン分泌に可能な限り近付けて、空腹時および食後の血漿グルコースを制御することである。図2に示されるように、基礎滴定調節デバイス250は、1つまたは複数のプロセッサ274とメモリ192/290とを備える。メモリは、1つまたは複数のプロセッサによって実行されると方法を実施する、命令を格納する。
【0080】
ブロック404〜408。図4Aのブロック404を参照すると、方法において、第1のデータセット206が取得される。第1のデータセット206は、第1の時間経過にわたって取られた被験体の複数の自律グルコース測定値を含む。グルコース測定値は、被験体が手動で測定値を取らないという意味で自律性である。それよりもむしろ、持続グルコースモニタなどのデバイスが、グルコース測定値を取るのに使用される。そのため、第1の時間経過は、相当量のデータが被験体から獲得されるデータ集約的期間を表す。ブロック406を参照すると、いくつかの実施形態では、この相当量のデータは、5分以下、3分以下、または1分以下の間隔で、被験体が着用した測定装置から取られる、第1のデータセット206における自律グルコース測定値208の形態である。
【0081】
いくつかの実施形態では、複数の自律グルコースは、1日以上、2日以上、1週間以上、2週間以上、1ヶ月以上の期間、または1ヶ月未満、3週間未満、もしくは2週間以下の期間にわたって取られた、20以上の自律グルコース測定値、40以上の自律グルコース測定値、100以上の自律グルコース測定値、200以上の自律グルコース測定値、または1000以上の自律グルコース測定値を含む。
【0082】
一般的な実施形態では、自律グルコース測定値は1つまたは複数のグルコースセンサ102からのものである。図2が図示している。かかる自律グルコース測定値208はそれぞれ、グルコース測定タイムスタンプ210を付されて、それぞれの自律グルコース測定がいつ行われたかを表す。したがって、いくつかの実施形態では、自律グルコース測定値は人が介入することなく測定される。つまり、被験体は自律グルコース測定を手動で行わない。本開示の代替の優先度が低い実施形態では、被験体または医療従事者はグルコース測定値を手動で取り、かかる手動グルコース測定値は、第1のデータセット206のグルコース測定値208として使用される。
【0083】
自律グルコース測定値が第1のデータセット206で使用される実施形態では、DexcomによるDexcom G5(登録商標)持続グルコースモニタリング(CGM)(または発売時点ではG6)などのデバイスは、5分ごとにリアルタイムグルコース読取り値を提供する。別の代替例では、ABBOTTによるFREESTYLE LIBRE CGM(「LIBRE」)は、被験体の複数の自律グルコース測定を行うために、グルコースセンサ102としての役割を果たしてもよい。LIBREによって、近付けたときに近距離通信を介して最大8時間のデータ(例えば、データ収集デバイス200および/または基礎滴定調節デバイス250)をリーダデバイスに送ることができる、皮膚上の硬貨サイズのセンサを用いた校正不要のグルコース測定が可能になる。LIBREは、日常生活の活動全てにおいて14日間にわたって着用することができる。いくつかの実施形態では、自律グルコース測定値208は、1日以上、2日以上、1週間以上、または2週間以上の期間(第1の時間経過)にわたって、5分以下、3分以下、または1分以下の間隔で、被験体から取られる。いくつかの実施形態では、グルコース測定値218は自律的に(例えば、人の労力なしに、人の介入なしになど)取られる。図4Aのブロック408を参照すると、いくつかの実施形態では、基礎滴定調節デバイス250はワイヤレス受信器を更に備え、第1のデータセット206は、被験体に固着されたグルコースセンサ102からワイヤレスで(例えば、802.11、Bluetooth、またはZigBee規格に準拠して)取得される。
【0084】
ブロック410。図4Aのブロック410を参照すると、方法では、第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画224と関連付けられた、第2のデータセット212も取得される。第2のデータセットは第1の複数のインスリン薬剤記録を含む。第1の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録214は、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン104を使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量218を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント216と、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ220と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ222とを含む。
【0085】
いくつかの実施形態では、第2のデータセット212の1つまたは複数のインスリン薬剤記録214によって指定される基礎インスリン薬剤は、12〜24時間の作用持続時間を有する単一のインスリン薬剤、または12〜24時間の作用持続時間を集合的に有するインスリン薬剤の混合物から成る。かかる基礎インスリン薬剤の例としては、インスリンDEGLUDEC(Tresibaの商品名で、NOVO NORDISKが開発したもの)、NPH(Schmid、2007年、「New options in insulin therapy」、J Pediatria(Rio J).83(Suppl 5):S146−S155)、GLARGINE(LANTUS,March 2,2007)、インスリンGLARGINE[rDNA由来]注射剤(Dunnら、2003年、「An Updated Review of its Use in the Management of Diabetes Mellitus」 Drugs 63:p.1742)、およびDetemir(Plankら、2005年、「A double−blind,randomized,dose−response study investigating the pharmacodynamic and pharmacokinetic properties of the long−acting insulin analog detemir」、Diabetes Care 28:1107−1112)が挙げられるが、それらに限定されない。
【0086】
いくつかの実施形態では、第2のデータセット212の1つまたは複数のインスリン薬剤記録214によって任意に指定される追加インスリン薬剤は、3〜8時間の作用持続時間を有する単一のインスリン薬剤、または3〜8時間の作用持続時間を集合的に有するインスリン薬剤の混合物を含む。かかる追加インスリン薬剤の例としては、LISPRO(HUMALOG,2001年5月18日、インスリンLISPRO[rDNA由来]注射剤、Indianapolis,Indiana:Eli Lilly and Company)、ASPART(NOVOLOG、2011年7月)、インスリンASPART[rDNA由来]注射剤、Princeton,New Jersey,NOVO NORDISK Inc.、2011年7月)、およびGLULISINE(Helms Kelley,2009年、「Insulin glulisine:an evaluation of its pharmacodynamic properties and clinical application」、Ann Pharmacother 43:658−668)、およびRegular(Gerich,2002年、「Novel insulins:expanding options in diabetes management」、Am J Med.113:308−316)が挙げられるが、それらに限定されない。
【0087】
ブロック412〜420。本開示は、本開示のシステムおよび方法を適用することができる、多数のユーザシナリオを想到する。
【0088】
1つのかかるユーザシナリオでは、改善された滴定を求める低血糖の被験体の場合、医療従事者は、第1の時間経過に対して、インスリン薬剤(例えば、基礎インスリン薬剤、および/または基礎と追加のインスリン薬剤の組み合わせ)を被験体に処方し、それに加えて、スマートフォンにダウンロードする基礎調節モジュール204の形態の、「接続および制御パック(Connect and Control Pack)」を処方する。この接続および制御パックは、インスリン薬剤をどのように滴定するかを患者に教えるのに使用される。いくつかの実施形態では、接続および制御パックは、基礎調節モジュール204の形態であり、診療所または自宅でアプリケーションとして被験体のスマートフォンにダウンロードされて、スマートフォンが基礎滴定調節デバイス250として役立つ。自宅において、インスリン薬剤処方を得た後、被験体は、基礎調節モジュール204を介してセンサ102をスマートフォンとペアリングし、バーコードを介して登録を行う。基礎調節モジュール204は、滴定プロセスに関する命令と、データを周期的に同調させる命令とを患者に与える。繰返し(例えば、3日ごと)を基本として、被験体は、基礎滴定調節デバイス250からメッセージを受信して、デバイス102からの持続グルコース測定値をスキャンし、データに基づいてインスリン薬剤用量を調節する。インスリン薬剤用量の調節は、基礎調節モジュール204で自動的に行われる。いくつかの実施形態では、患者のデータ(例えば、グルコース測定値および新しく算出されたインスリン薬剤投薬量)はサーバに自動的にアップロードされるので、医療従事者は、インターネットを介してこのデータを見ることができる。
【0089】
別のユーザシナリオでは、十分に血糖値が制御されていない被験体の場合、医療従事者は、被験体を見て、問題解決を行い血糖値を制御下に置く、基礎調節モジュール204の1つの形態である「接続および制御パック」を処方する。アプリケーションをどのように使用するかを被験体に教えるのにモジュールのデモ版が使用され、基礎調節モジュール204の完全版が、診療所で(または被験体の自宅で)被験体のスマートフォンにダウンロードされる。かかるシナリオでは、スマートフォンは基礎滴定調節デバイス250として役立つ。自宅において、インスリン薬剤処方を得た後、被験体は、アプリケーションを介して1つまたは複数のグルコースセンサ102をスマートフォンとペアリングし、バーコードを介して登録を行う。基礎調節モジュール204は、データを周期的に同期させ、このデータを医療従事者に送る命令を被験体に与える。被験体は、ある期間(例えば、1週間)持続グルコースモニタを着用し、インスリン薬剤を通常通り注射する。この期間後、医師はデータを見て、インスリン薬剤投薬量に対する助言を行う。被験体はこれらの助言にしたがって治療を調節し、医療従事者は、血糖が制御下に置かれるまで進捗を追う。その後、血糖が制御下に置かれると、被験体は持続グルコースモニタの着用を止め、ペン型のアドオンデバイスを取り外す。
【0090】
有利には、本開示は、上述のユーザシナリオに新しい要素を提供する。新しい要素は、データ捕捉を、集約的データ獲得期間とその後の低集約的期間との、2つの部分に分割するものである。ブロック402〜410は、図7で集約的データ捕捉期間として示され、線702の左側にある滴定曲線の領域を占めている、第1の時間経過中の集約的データ捕捉期間について記載している。図4Bのブロック412を参照すると、方法では、第1のデータセット206および第2のデータセット212は、図7の線702の右側にある第2の時間経過へと移行するために、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236を算出するために使用される。
【0091】
ブロック402〜410で上記に要約したような第1の時間経過は、血糖およびインスリンデータのデータ捕捉が集約的である、スターター期間を構築する。一実施形態では、持続グルコースモニタは14日間使用され、5分ごとに読み取られて第1のデータセット206が生成される。このデータセットの成果は十分に大きく、システムが、ユーザの用量反応ならびに血糖プロファイルおよび日差変動のプロファイルを堅牢に識別することができるようになる。図9が図示している。図9のパネルAは、14日間にわたるグルコース濃度を示しており、各日からの自律グルコース測定値が、繰り返す24時間の過程にわたって互いに重ねてプロットされている。図9のパネルBは、平均稼働4時間分散と、識別された最小分散の時間とを示している。次に、二次期間、つまり、スターター期間(第1の時間経過)からのプロファイルが、標的グルコースレベルまで滴定する際に被験体をガイドするのに使用される、第2の時間経過である。この低データ集約的滴定期間(図7の線702の右側)によって、データ捕捉を大幅に少ないレベルまで低減させて、治療を単純化し、コンプライアンスの負担を低減することが可能になる。
【0092】
ブロック414および図9を参照すると、いくつかの実施形態では、第1のデータセット206および第2のデータセット212は、次のことを判定することによって、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標を算出するのに使用される。(i)複数の自律グルコース測定値にわたって観察されるグルコースレベル全体のばらつき、(ii)複数の自律グルコース測定値から算出される複数の空腹時グルコースレベル、(iii)複数の自律グルコース測定値において観察される最低グルコース測定値902、(iv)複数の自律グルコース測定値において観察される最高グルコース測定値904、(v)複数の自律グルコース測定値および第2のデータセット212を使用して算出されるインスリン効果値の変化率、(vi)(a)継続インスリン投与計画224によって規定された場合の被験体が行ったインスリン薬剤注射イベント216の回数を、(b)第1の時間経過における継続インスリン投与計画224によって規定された基礎インスリン薬剤注射イベント216の合計回数で割ることによって計算される、第1の時間経過にわたる基礎アドヒアランススコア、(vii)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲906〜908を上回る時間の比率(例えば、図9を参照すると、標的範囲は線906と908との間のグルコース濃度である)、(viii)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲906〜908を下回る時間の比率、(ix)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲906〜908外(上もしくは下)にある時間の比率、(x)複数の自律グルコース測定値の拡散度(例えば、第1の時間経過における最高グルコース測定値と最低グルコース測定値との差)、または(xi)第1の時間経過におけるグルコース測定値の平均プロファイルおよび標準偏差。図12は、第1の時間経過におけるグルコース測定値の平均プロファイルおよび標準偏差を示している。
【0093】
いくつかの実施形態では、第1の血糖リスク指標は、空腹期間中に生じる第1のデータセットにおける自律グルコース測定値に基づく。かかる空腹期間を確定する多くのやり方がある。いくつかの実施形態では、空腹期間の識別は、第5のデータセット322を着用可能なデバイスから(例えば、着用可能な生理的測定デバイスから、磁気計もしくはサーモスタットなど、データ収集デバイス200内の測定デバイスからなど)受信することを含み、第5のデータセットは、空腹期間を示す、第1の時間経過中のユーザの補助測定基準を示す。いくつかの実施形態では、補助データ324は被験体の体温である。いくつかの実施形態では、補助データ324は被験体の活動の測定値である。いくつかの実施形態では、任意に1つもしくは複数のグルコースモニタ102および/または1つもしくは複数のインスリンペン104内にある、基礎滴定調節デバイス250またはかかる構成要素の任意の加速度計317、任意のGPS 319、および/または磁気計(図示なし)は、かかる補助データ324を獲得するのに使用される。いくつかの実施形態では、ブロック416で以下に開示されるものなどの自律高速検出アルゴリズム、および補助データ測定の両方が、空腹期間を検出するのに使用される。例えば、いくつかの実施形態では、空腹期間は(例えば、ブロック416を用いて)自律的に検出され、補助データ324を使用して検証される。例示のため、ブロック416に開示したものなどのアルゴリズムを使用して、空腹期間が自律的に検出される場合、被験体が空腹であることを更に示す補助データ324に対して、時間の点で合致させられる(時間的に合致させられる)。この合致が成功した場合、空腹期間は検証されたものと見なされ、本開示の更なるステップで使用される。
【0094】
図4Cのブロック416を参照すると、いくつかの実施形態では、第1の血糖リスク指標は、複数の自律グルコース測定値から算出される空腹時グルコースレベルを含む。したがって、いくつかの実施形態では、空腹期間を識別するのに複数の自律グルコース測定値が評価され、この空腹期間の自律グルコース測定値は次に、空腹時グルコースレベルを判定するのに使用される。
【0095】
例えば、図9にプロットされた複数の空腹時グルコース測定値の例について考察する。空腹時グルコースレベルを検出するため、自律グルコース測定値における最低分散期間、および同日の平均グルコース測定値よりも低い平均値が見出される。図9のパネルBは、次式によって定義される、図9のパネルA(第1の時間経過の一例)にプロットされた14日間にわたる自律グルコース測定値の稼働4時間分散を示している。
【0096】
そのため、第1の時間経過中の空腹時グルコースレベルは、第1の時間経過の複数の自律グルコース測定値にわたる移動期間の分散
計算することによって計算される。式中、Gは複数の自律グルコース測定値の部分におけるi番目の自律グルコース測定値、Mは上記の移動期間に対応する所与の時間帯(例えば、図9にプロットされた24時間の期間にわたる稼働4時間ウィンドウ)における自律グルコース測定値の数であり
は複数の自律グルコース測定値の上記の移動時間内における自律グルコース測定値の平均であり、kは24時間の期間内の連続した所定の時間帯内にあるGを示すインデックスである。第1の時間経過における空腹期間は、第1の時間経過内の最小分
を示す期間と関連付けられる。空腹時グルコースレベルは、空腹期間の複数の自律グルコース測定値におけるグルコース測定値を使用して計算される。図9の例では、図10に示されるように、午前8時より前の4時間は、最低分散と、24時間の平均グルコース濃度よりも低い平均値とを有するので、空腹期間1002と見なされる。したがって、期間1002の自律グルコース測定値は、第1の時間経過における空腹期間を表す空腹時グルコースレベルを判定するのに使用される。次いで、この空腹時グルコースレベルは、図13に示され更に詳細に後述されるように、空腹時グルコースレベルが空腹期間における最低自律グルコース測定値(min(FG))として計算される場合、基礎インスリン薬剤滴定スケジュールがどのくらい意欲的であるべきかを判定するのに使用される。この空腹時グルコースレベルは更に、空腹期間内の血糖測定値の最低値(例えば、低血糖が起こったかにかかわらず)および空腹期間における血糖測定値の分散に基づいて、第2の時間経過中にどの程度頻繁に血糖レベルを測定すべきかを判定するために使用される。
【0097】
図4Cのブロック418を参照すると、いくつかの実施形態では、空腹時グルコースレベルは、(i)空腹期間の自律グルコース測定値からの最低グルコースレベル、(ii)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる代表値(例えば、空腹期間における自律グルコース測定値の算術平均、重み付き平均、中点値、ミッドヒンジ(midhinge)、三項平均、ウィンザー化平均、中央値、または並数)、(iii)空腹期間の自律グルコース測定値の範囲(例えば、空腹期間の最高グルコース測定値と最低グルコース測定値との差)、(iv)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる四分位範囲、(v)空腹期間の自律グルコース測定値の分散、(vi)空腹期間の自律グルコース測定値の平均(μ)からの、空腹期間の自律グルコース測定値にわたる平均二乗誤差(σ)であって、
(式中、mは空腹期間におけるi番目の自律グルコース測定値、Pは空腹期間における自律グルコース測定値の数)として計算される平均二乗誤差、ならびに(vii)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる標準偏差であって、
として計算される標準偏差を含む。
【0098】
上述したように、第1のデータセット206および第2のデータセット212は、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236を算出するために使用される。ブロック414〜418は、いくつかの実施形態における、第1の血糖リスク指標234の計算方法を開示している。いくつかの実施形態では、インスリン感受性は、空腹時グルコース値および対応するインスリン用量に基づいて判定される。
式中、ISFはインスリン感受性、FGは空腹時グルコース、Uはインスリン薬剤用量サイズである。したがって、ISFを計算するため、様々なインスリン薬剤用量を第1の時間経過中に投与する必要がある。図12は、第1の期間が3つの期間(投薬期間1202、投薬期間1204、および投薬期間1206)に分解され、異なるインスリン投薬量サイズが各投薬期間に処方される、一実施形態を示している。図12では、24時間の期間にわたる自律グルコース測定値が、各投薬期間に対してプロットされている。各投薬期間における空腹期間中の平均グルコース値が、各投薬期間に対するインスリン薬剤用量サイズと組み合わされて、インスリン感受性を計算するために使用される。
【0099】
ブロック420を参照すると、いくつかの実施形態では、第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画224は、第1の時間経過内の複数のエポック(n)(例えば、投薬期間)、および複数のエポックのうちそれぞれのエポックに対する異なる日計(もしくは12時間、48時間、1週間など、他の繰返し期間)の基礎インスリン薬剤投薬量を指定する。かかる実施形態では、インスリン効果値(ISF)は、
によって算出される。式中、iは複数のエポックへの第1の指数、jは複数のエポックへの第2の指数、ΔFGi,jはエポックiとエポックjとの間の被験体の平均空腹時グルコースレベルの差、ΔUi,jは、継続インスリン投与計画または第2のデータセットによって判定されるような、エポックiとエポックjとの間の被験体の1日(もしくは12時間、24時間、1週間など、他の繰返し期間)のインスリン用量サイズの差である。例えば、継続インスリン投与計画がΔUi,jを計算するために使用された場合、被験体による継続インスリン投与計画へのアドヒアランスが仮定される。他方で、第2のデータセットがΔUi,jを判定または確認するために使用された場合、被験体による継続インスリン投与計画へのアドヒアランスを仮定する必要はない。それよりもむしろ、被験体のインスリン用量サイズは第2のデータセットから直接計算されてもよい。例えば、それぞれのエポックにおけるタイムスタンプ220を有するインスリン薬剤記録214が、各エポックのインスリン用量サイズを計算するために使用されてもよい。
【0100】
ブロック422〜430。図4Dのブロック422を参照すると、方法は続いて、被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236を使用することによって、(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238と、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル240とを取得する。対応する空腹時血糖プロファイルモデル240は、被験体に注射された基礎インスリン薬剤の量に基づいて、被験体の空腹時血糖レベルを予測する。
【0101】
いくつかの実施形態では、第2の時間経過に対する被験体の基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は、被験体の第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236を使用して識別される。基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は、異なるやり方で定義される滴定意欲または滴定意欲レベルの関数としてカスタマイズされる。
滴定意欲=f(x)
式中、
滴定意欲=
[用量変更頻度、
用量変更ステップサイズ、
FG測定頻度]
これは、第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236の関数であるf(x)に基づく(x=[第1の血糖リスク指標、ISF、…])。基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は、上述したような用量変更頻度および用量変更ステップサイズとして、または一連の対応する用量時間および用量サイズとして指定することができる。いくつかの実施形態では、追加の変数がxに対して使用される。例えば、いくつかの実施形態では、
x=[min(BG)、var(BG)、血糖リスク、…]であり、
式中、BGは、あるいは、第1のデータセット206における複数の自律グルコース測定値、または空腹期間における自律グルコース測定値を表し、その場合、滴定意欲の様々な因子は規定の範囲内に制限される。ここでは、血糖リスクは追加のリスク指標を示す。図13は、滴定意欲がどのようにインスリン感受性および最低空腹時グルコース(min(FG))の関数であり得るかの一例を示している。
【0102】
基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は、算出された滴定意欲の結果を使用して評価することができ、その場合、用量の時間は、例えば朝に1日基礎用量を取り、3日ごとに用量を増加させる、規定の最初の1日用量時間および用量変更頻度の関数であることができ、また用量は、例えば、用量変更の段階ごとに、即ち3日ごとに用量を2単位増加させる、規定の最初の用量および用量変更ステップサイズの関数であることができる。あるいは、基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は、時間の関数として用量サイズを示している、図14および15に例示される滴定スケジュールを指定することができる。ブロック402〜410に関して上述したように、いくつかの実施形態では、集約的データ捕捉(第1の時間経過)期間におけるデータの入力は、接続されたペンまたは手動入力(例えば、第2のデータセット212)、グルコース測定値(空腹時グルコース測定値、持続グルコース測定値)(例えば、第1のデータセット206)、および場合によっては、エネルギー、体重、年齢、食事データ、習慣(活動)を測定する着用可能なセンサなどの他のもの、ならびに/あるいは高度血液分析を通して捕捉された、インスリンデータである。例えば、ブロック424を参照すると、いくつかの実施形態では、第5のデータセット322が取得される。第5のデータセットは、第1の時間経過における被験体と関連付けられた補助データ324を含む。補助データは、被験体によって及ぼされるエネルギー、被験体の体重、被験体の年齢、および第1の時間経過中の被験体の食事活動のうち1つまたは複数を含む。いくつかの実施形態では、第5のデータセットは、第2の時間経過にわたる対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238および対応する空腹時血糖プロファイルモデル240を取得するために、被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値と併せて使用される。例えば、いくつかの実施形態では、この補助データは、基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに対する滴定意欲を確定するために、ベクトルxで使用される。
【0103】
図14および図15はそれぞれ、第1の血糖リスク指標234に対して異なる値を、またしたがって異なる基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を有する、2名の異なる被験体に対応している。異なる基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は異なる滴定意欲レベルを有する。
【0104】
図14のパネルBは、空腹時グルコース分散が大きく低血糖リスクが高い被験体に対する、第2の時間経過にわたる低速で慎重な基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を示している。図14のパネルAは、基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238における基礎インスリン薬剤の単位の関数として、被験体の空腹時グルコース濃度を予測する、対応する空腹時血糖プロファイルモデル240を示している。第2の時間経過中のこの基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を実証するため、被験体は、標的に達したと推定されるまで、最初の16週間(図14のパネルAに小文字のxで示される)を通して3日ごとに空腹時グルコースを測定するように指導される。その後、被験体の空腹時グルコースは2週間ごとに測定されてもよい。
【0105】
図15のパネルBは、空腹時グルコース分散が小さく、インスリン感受性が低く、低血糖リスクが低い被験体に対する、第2の時間経過にわたる意欲的な基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を示している。図15のパネルAは、基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238における基礎インスリン薬剤の単位の関数として、被験体の空腹時グルコース濃度を予測する、対応する空腹時血糖プロファイルモデル240を示している。標的グルコース値には7週間で達するものと仮定され、第2の時間経過中のこの基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を実証するため、被験体は、例えば医療従事者によって滴定期間が停止されるまで、第2の時間経過の最初の2週間は3日ごとに、次の5週間は週1回、標的グルコースレベルに達した後は2週間に1回、空腹時グルコースを測定するように指導される。
【0106】
滴定期間が開始され、患者が空腹時グルコースを測定すると、これらの測定値は、第2の時間経過中の滴定をモニタリングするために使用される。測定値が予測空腹時グルコース範囲内にある場合、滴定は計画通り進行する。測定値が予期したものではない場合、滴定装置は、例えば、意欲計画(ambition plan)を減少させ、それにしたがって滴定を調節することができる。いくつかの実施形態では、測定値が予期したものではない場合、被験体は、第1の時間経過の集約的測定期間に再度関与するように要求され、つまりブロック404〜430が繰り返される。
【0107】
図4Eのブロック426を参照すると、いくつかの実施形態では、被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を使用することは、複数の治療群における第1の治療群316を識別することを含む。図3Bに示されるように、複数の治療群におけるそれぞれの治療群は、複数の教師付き分類子における対応する教師付き分類子318と独立して関連付けられる。第1の治療群の教師付き分類子は、第2の時間経過に対する被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル240および対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を計算するために使用され、それによって、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび対応する空腹時血糖プロファイルモデルが取得される。ブロック428を参照すると、いくつかの実施形態では、複数の治療群における第1の治療群を識別することは、複数の治療群における各治療群に対して、少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットから取得された、測定基準のベクトル320を共クラスタ化し、それによって複数の治療群における各治療群に対するそれぞれの距離スコアを取得することを含む。かかる治療群自体は、被験体の母集団から、第1の時間経過における集約的データ(例えば、第1および第2のデータセット)からの測定基準のベクトルをクラスタ化することによって判定される。いくつかの実施形態では、測定基準のベクトルは、被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を含む。測定基準のベクトルの別の例は、上述したxであり、次式で再現される。
x=[min(BG)、var(BG)、血糖リスク、…]
【0108】
かかる実施形態では、第1の治療群は、第1の治療群に対する距離スコアが信頼度閾値を満たすとき、複数の治療群の中から識別される。
【0109】
クラスタ化は、全体を参照により本明細書に援用する、DudaおよびHart、Pattern Classification and Scene Analysis、1973年、John Wiley&Sons,Inc.、New York(以下、「Duda 1973」)の211〜256ページに記載されている。Duda 1973の第6.7項に記載されているように、クラスタ化の問題は、データセットにおける自然なグループ分けを見出すことの1つとして説明されている。自然なグループ分けを識別するため、2つの課題が対処される。第一に、2つのサンプル(測定基準のベクトル)間の類似性(または非類似性)を測定するやり方が判定される。この測定基準(類似性指標)は、1つのクラスタにおけるサンプル(例えば、第1の複数の被験体による第1の時間経過からの測定基準のベクトル)が、他のクラスタにおけるサンプル(他の複数の被験体による第1の時間経過からの測定基準のベクトル)に対してよりも、互いに対して類似していることを担保するために使用される。第二に、類似性指標を使用して、データをクラスタに分割するメカニズムが判定される。
【0110】
類似性指標は、Duda 1973の第6.7項で考察されており、クラスタ化調査を始める1つのやり方は、距離関数を定義し、データセットにおける全てのサンプル対間の距離の行列(被験体による第1の時間経過からの測定基準のベクトル)を計算することであると提示されている。距離が類似性の良好な指標である場合、同じクラスタ内のサンプル間の距離は、異なるクラスタ内のサンプル間の距離よりも著しく短いことになる。しかしながら、Duda 1973の215ページに提示されているように、クラスタ化は距離測定基準を使用することを要さない。例えば、非計測類似関数s(x、x’)を使用して、2つのベクトルxおよびx’を比較することができる。従来、s(x、x’)は、xおよびx’がある程度「類似」しているときに値が大きい、対称関数である。非計測類似関数s(x、x’)の一例が、Duda 1973の216ページに提供されている。
【0111】
データセットのポイント間の「類似性」または「非類似性」を測定する方法が選択されると、クラスタ化は、データの任意の分割におけるクラスタ化品質を測定する評価関数を要する。評価関数を極端にするデータセットの分割が、データをクラスタ化するのに使用される。Duda 1973の217ページを参照のこと。評価関数は、Duda 1973の第6.8項で考察されている。
【0112】
更に近年、Dudaら、Pattern Classification、第2版、John Wiley&Sons,Inc.、New Yorkが出版されている。参考文献の第537〜563ページはクラスタ化について詳細に説明している。クラスタ化技術に関する更なる情報は、Kaufman and Rousseeuw,1990年、Finding Groups in Data:An Introduction to Cluster Analysis,Wiley,New York,NY、Everitt,1993年、Cluster analysis(3rd ed.),Wiley,New York,NY、およびBacker,1995年、Computer−Assisted Reasoning in Cluster Analysis,Prentice Hall,Upper Saddle River,New Jerseyに見出すことができる。ブロック428で使用することができる特定の例示のクラスタ化技術としては、階層的クラスタ化(最近隣アルゴリズム、最遠隣アルゴリズム、平均連結アルゴリズム、重心アルゴリズム、または二乗和アルゴリズムを使用した凝集型クラスタ化)、k平均クラスタ化、ファジィk平均クラスタ化アルゴリズム、ジャービス・パトリッククラスタ化、および最急降下クラスタ化が挙げられるが、それらに限定されない。
【0113】
ブロック428のいくつかの実施形態では、被験体の少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットから取得される測定基準のベクトル320は、各治療群316の測定基準のベクトル320に対してクラスタ化され、被験体の少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットから取得される測定基準のベクトル320に対する、類似性スコアの最も良好な指標(例えば、距離測定基準)を有する治療群の基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238(および対応する空腹時血糖プロファイルモデル240)が、被験体に対して選択される。
【0114】
図4Eのブロック430を参照すると、いくつかの実施形態では、基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238は、次式として算出される空腹時血糖標的(FGL)(239)を有する。
式中、wは換算重み、ISFは第1の時間経過にわたる第1および第2のデータセットから算出される被験体のインスリン効果値236、cは第1の時間経過中に観察される被験体のx番目の血糖リスク指標(第1の血糖リスク指標234を含む複数の血糖リスク指標内にある)に適用されるi番目の重み付け定数、iは1からNの間の指数、Nは複数の血糖リスク指標における血糖リスク指標の数である。ISFに適用される重みw、および対応するxに適用されるそれぞれのcは、等式の左側にある空腹時血糖標的の大きさと合致するように、等式の右側に対して適正な大きさを提供するという追加の目的に役立つ。つまり、wは、
に対してISFを重み付けするだけではなく、FGLの適切な大きさ(例えば、mmol/L)と合致するように、適正な大きさをISFに提供する。各cは、他の全ての血糖指標ならびにISFに対して、対応する血糖リスク指標xを重み付けする重み付け定数として役立ち、また、対応する血糖リスク指標xに対して適正な大きさを提供する(例えば、mmol/L)。いくつかの実施形態では、wは1単位(1)であり、つまり単に適正な大きさをISFに提供する。いくつかの実施形態では、wは1単位(1)以外の何らかの値であり、つまり、
に対してISFを重み付けする。いくつかの実施形態では、所与のcは1単位であり、つまり単に対応するxに対して適正な大きさを提供する。いくつかの実施形態では、所与のcは1単位ではなく、つまりISFおよび他の全ての血糖指標に対して対応するxを重み付けする。いくつかの実施形態では、Nは正の整数である。いくつかの実施形態では、Nは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10である。FGLは、図14および15のパネルAに大文字のXとして示されている。
【0115】
ブロック432。図4Fのブロック432を参照すると、方法は続いて、基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238を(例えば、いくつかの実施形態では、空腹時血糖プロファイルモデル240および/または空腹時血糖標的239も)、(i)被験体、(ii)(例えば、投薬量調節命令として)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって被験体に基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、1つもしくは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン104、および/または(iii)被験体と関連付けられた医療従事者に通信する。
【0116】
ブロック434を参照すると、また上述したように、いくつかの実施形態では、方法は、予測空腹時血糖プロファイルが第2の時間経過のある時点において検証されていないと見なされた場合に繰り返される。例えば、ブロック436を参照すると、いくつかの実施形態では、第2の時間経過の全ておよび一部分を表す第3のデータセット242が取得される。第3のデータセットは、被験体からの複数の空腹時血糖値と、複数の空腹時グルコース測定値におけるそれぞれの空腹時グルコース測定値244に対する、測定時間246とを含む。いくつかの実施形態では、空腹期間は、図9および10と併せて上述したように、第1の時間経過からのデータを使用して判定される。例えば、1日のうち特定の時間が被験体の空腹期間であると判定され、この時間が、第2の時間経過における空腹時グルコース値を取得するのに使用される。
【0117】
ブロック438を参照すると、ブロック436によるいくつかの実施形態では、対応する空腹時血糖プロファイルモデルは、次に、第3のデータセットの空腹時血糖値を、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいて対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖値と合致させることによって、第3のデータセットに対して検証される。図14が図示している。空腹時血糖プロファイルモデル240は、パネルBの滴定スケジュールに基づいて、パネルAに破線として示される。被験体は、時間経過中の空腹時グルコース測定値を取得する。空腹時血糖プロファイルモデルの予測に合致しない場合、空腹時血糖プロファイルモデルは検証されていないものと見なされ、方法は、対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節すること、および/または集約的測定期間のデータ獲得を繰り返し、新しい基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび新しい対応する空腹時血糖プロファイルモデルを算出するように、被験体を指導することを更に含む。
【0118】
ブロック440を参照すると、ブロック436による他の実施形態では、第2の複数のインスリン薬剤記録を含む第4のデータセット302が取得される。第2の複数の薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録304は、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量308を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント306と、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するタイムスタンプ310と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ312とを含む。かかる実施形態では、対応する空腹時血糖プロファイルモデルは、第3のデータセットの空腹時血糖値を、第4のデータセットの第2の複数の薬剤記録に基づいた対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、第3のデータセットに対して検証される。対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、方法は、対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む。このように、滴定スケジュールではなく実際のインスリン薬剤注射イベントの関数として、空腹時グルコース測定値の予測が失敗したことに基づいて、空腹時血糖プロファイルモデルが拒絶される。いくつかの実施形態では、これは、被験体が滴定スケジュールを遵守できなかったときに特に好ましい。
【0119】
実施例1
基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを取得する方法について開示してきた。以下、図8を参照して、図4にしたがった一実施例を提供する。スターターキット(例えば、図2の基礎滴定調節モジュール204)は、ユーザがインスリンにどのように反応するかに関する集約的な量のデータを捕捉する。データは、例えば14日の期間に対する、持続グルコースモニタリングおよびインスリン薬剤用量サイズ、ならびに他の任意のデータに基づくことができる。集約的データ捕捉を含む第1の期間(第1の時間経過)後、スターターキットシステムは、患者の用量反応、グルコースの分散、および低/高血糖症のリスクを算出しカテゴリ化して、堅牢な予測空腹時血糖プロファイルモデルおよび対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを含む、治療スケジュールを作成する。いくつかの実施形態では、基礎インスリン薬剤滴定スケジュールは、ブロック426および428に関して上述したような、「システム識別方法」および「カテゴリ化技術」を使用して作成される。
【0120】
治療スケジュールはまた、第1の時間経過の集約的データ獲得後の第2の時間経過において、被験体の空腹時血糖がどのように標的グルコースレベルに近付いていくかを推定し、被験体は進捗を追うことができる。空腹時血糖は、毎日、更にもっと少なく、恐らくは第2の時間経過中、週1回の低頻度で測定することができる。これにより、堅牢な予測モデルを使用するので、いずれの既存の方法よりも安全な形で、滴定中に被験体をガイドすることができる。
【0121】
いくつかの実施形態では、スターターキットの1つまたは複数のプロセッサ274は、持続グルコースモニタから取得される第1のデータセット、ならびに用量サイズおよびタイムスタンプを提供する接続されたインスリンペンから取得される第2のデータセットからのデータを使用して、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236を算出する。いくつかの実施形態では、方法は、被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値、ならびに空腹時血糖プロファイルモデル240を使用して、糖尿病患者の一般的な用量反応モデルに基づいて、第1の血糖リスク指標と、インスリン効果値と、(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238、および(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる、被験体に注射された基礎インスリン薬剤の量に基づいて被験体の空腹時血糖レベルを予測する、被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル240とを確立することを含む。それにより、空腹時血糖プロファイルモデル、第1の血糖リスク指標、およびインスリン効果値を使用して、(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238、および(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる、被験体に注射された基礎インスリン薬剤の量に基づいて被験体の空腹時血糖レベルを予測する、被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル240を取得することができる。
【0122】
いくつかの実施形態では、空腹時血糖プロファイルモデルは、糖尿病患者の一般的な用量反応モデルに基づき、第1の時間経過中に取得されるデータに基づいて確立され、インスリン薬剤滴定スケジュールと、第2の時間経過中の対応する空腹時血糖値プロファイルとを予測するのに使用される。
【0123】
予測モデルの堅牢性は、誤ったデータまたは不十分なアドヒアランスが生じる場合に重要である。特に、既存の滴定アルゴリズム/方法が、非空腹時血糖測定および行わなかった注射に対処することは困難である。有利には、開示のシステムおよび方法は、これらのエラーのほとんどを検出し、エラーを補正するか、または滴定に対する影響を最小限に抑えることができる。
【0124】
予測滴定モデルは推奨1日用量をスケジューリングし、滴定期間中の空腹時血糖測定値に基づいて用量の助言を最適化する。一般的な滴定期間は2〜8週間であることができる。
【0125】
いくつかの実施形態では、基礎滴定調節モジュール204は、多数のパラメータ(例えば、インスリン効果値など)を含む、糖尿病患者の用量反応モデルの一般的なモデルに基づき、システムパラメータは、モデル予測制御(MPC)技術に基づいた、標準的なシステム識別技術によって識別される。そのため、いくつかの実施形態では、プロセスの第1のステップは、教師なしクラスタ化モデル、または堅牢な回帰技術を組み込んだ多因子クラスタ化モデルが、個々の患者を治療に対して類似した反応を有する患者の部分母集団に当てはめることができるまで、患者母集団のグループ分け境界を継続的に改良する、ストリームクラスタ化プロセスを使用して、第1の時間経過からの患者の入来データを解析することである。これらは、図3Bに示される治療群316の基礎として役立つ。新しい被験体は、集約的データ捕捉の第1の時間経過を経験し、その間の時間に、患者が識別された部分群に適切に当てはめられる十分な信頼度に達するまで、捕捉された治療データ(空腹時血糖、注射アドヒアランス、用量サイズ、インスリン効果値、血糖の分散、血糖リスクなど)がストリーミングされてクラスタ化モデルとなる。(例えば、図4Eのブロック426および428に記載されるように)クラスタ化が完了し、被験体が第2の時間経過に入ると、各群内の個々の患者の治療反応は、回帰分析、多クラス分類、または学習技術の組み合わせに基づいた教師あり機械学習決定モデルを使用して、継続的に処理される。二次期間中に新しい患者の治療データに対してモデルが再訓練されるごとに、治療に対する各患者の反応を予測するモデルの能力は改善されるべきであり、各治療群316、ならびにそれらの対応する空腹時血糖プロファイル 240および基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238の特性付けが改善される。空腹時血糖測定値の形態の、第2の時間経過における自己投与治療監視の頻度は、患者の入来する空腹時血糖レベルの予測時における、予測モデルの継続的にモニタリングされる成功のレベルにしたがって、時間に伴って(例えば、1日1回から、週2回、週1回、隔週へと)低減される。進行中の自己投与空腹時血糖測定は、予測モデルの校正チェックと見ることができる。
【0126】
被験体の挙動の変化または別の原因にかかわらず、空腹時血糖プロファイルモデル240が十分な確度または精度で被験体の治療反応を予測できなくなった場合、モニタリングアルゴリズムによって、自己投与空腹時血糖プロファイルモデル測定の頻度を増加させるべきであること、または極端な例では、患者が新しいスターター期間を経て再分類を行うべきであることが示される。
【0127】
基礎滴定調節モジュール204の重要な要素は、第1の時間経過の集約的データ捕捉期間中、基礎滴定調節デバイス250が、システム識別プロセスに供給するのに十分なデータを捕捉して、患者の予測モデルを生成することである。モデルは、i)用量反応予測モデル、ii)グルコース分散データに基づいたリスクプロファイル、iii)最低グルコースデータ点を治療域内まで低下させる用量目標の算出、ならびにiv)滴定計画、リスクプロファイル、用量を取る最適なタイミング、医師の検査を受ける最適な時間に関する評価の、医療従事者への通知から成る群から選択された、1つまたは複数の特徴を含む。
【0128】
開示のシステムおよび方法は、1)被験体が治療にどのように反応するかのモデル、および/または標的までどのように滴定するかのスケジュール、2)アルゴリズムおよび医療従事者がどのように進行するかを決めるのを助けるリスク指示、3)進行中の予測を実証するのに必要な空腹時血糖測定値の最低数のスケジュール、4)二次治療期間における誤ったデータ入力に対する感受性が低い安全で堅牢な用量ガイダンス、および滴定スケジュールに対する表示プラットフォームを提供する。
【0129】
予測インスリン用量ガイダンスシステムの成果は、多数のやり方で表示することができる(医療従事者のコンピュータ、インターネット、紙のプリントアウト、ショートメッセージサービス(SMS)メッセージ、基礎滴定調節モジュール204で直接など)。
【0130】
上記に照らして、低血糖症のリスクが少ない全体的により単純で安全な滴定をできるようにする、より知的な自己滴定の方策が提供される。システムは、集約的なデータ収集期間から生成される、患者の用量反応プロファイルのより良好なデータおよび推定によって、安全性を改善する。開示のシステムおよび方法は、滴定プロセスを変化させる誤った血糖測定値のリスクを最小限に抑える。開示のシステムおよび方法は、毎日の空腹時血糖レベルを測定することにより、予測される空腹時血糖が実際の空腹時血糖に近いことを被験体が検証できるようにすることによって、滴定ガイダンスが適正であることを被験体に対して保証する。開示のシステムおよび方法は、ユーザが治療計画を遵守して実施する必要がある、毎日の治療ステップの数を最小限に抑える。開示のシステムおよび方法は、1日目〜14日目の各日の最低グルコースレベルおよび分散を検出し、ユーザにとって最適な空腹時血糖の許容範囲を判定する。開示のシステムおよび方法は、第1の時間経過のCGM対応の始動期間からの学習に基づいて、空腹時血糖を試験する最適時間を判定する。更に、医療従事者は、最適な治療法、滴定目標、および追跡計画を従事者が決められるようにする、包括的データパッケージ(ユーザカテゴリ化)を得る。開示のシステムおよび方法は、食物、活動、および基礎インスリンが血糖にどのように影響するかを被験体が学習できるようにする。
【0131】
実施形態のリスト
1.被験体を治療するデバイス250であって、1つまたは複数のプロセッサ274とメモリ192/290とを備え、メモリが、1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、
A)第1の時間経過にわたる被験体の複数の自律グルコース測定値と、複数の自律グルコース測定値のうちそれぞれのグルコース測定値に対する、それぞれの測定がいつ行われたかを表すグルコース測定タイムスタンプ210とを含む、第1のデータセット206を取得することと、
B)第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画224と関連付けられた、第2のデータセット212を取得することであって、
第2のデータセットが第1の複数のインスリン薬剤記録を含み、
第1の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録214が、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン104を使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量218を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント216と、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ220と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ222とを含む、第2のデータセットを取得することと、
C)第1のデータセットおよび第2のデータセットを使用して、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標234およびインスリン効果値236を算出することと、
D)被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を使用して、
(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する、被験体の対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュール238と、
(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる、被験体に注射された基礎インスリン薬剤の量に基づいて被験体の空腹時血糖レベルを予測する、被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデル240とを取得することと、
E)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを、(i)被験体、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって被験体に基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、1つもしくは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン、および/または(iii)被験体と関連付けられた医療従事者に通信することとを含む、方法を実施する命令を格納するデバイス。
【0132】
2.方法が、
F)被験体からの複数の空腹時血糖値と、複数の空腹時グルコース測定値におけるそれぞれの空腹時グルコース測定値(244)に対する、測定時間(246)とを含む、第2の時間経過の全てまたは一部分を表す、第3のデータセット(242)を取得することと、
G)第3のデータセットの空腹時血糖値を、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、第3のデータセットに対して対応する空腹時血糖プロファイルモデルを検証することとを更に含み、対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、方法が、対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む、実施形態1のデバイス。
【0133】
3.方法が、
F)被験体からの複数の空腹時血糖値と、複数の空腹時グルコース測定値におけるそれぞれの空腹時グルコース測定値(244)に対する、測定時間(246)とを含む、第2の時間経過の全てまたは一部分を表す、第3のデータセット(242)を取得することと、
G)第2の複数のインスリン薬剤記録を含む第4のデータセット(302)であって、第2の複数の薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録(304)が、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量308を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベント306と、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントに対する対応するタイムスタンプ310と、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプ312とを含む、第4のデータセット(302)を取得することと、
H)第3のデータセットの空腹時血糖値を、第4のデータセットの第2の複数の薬剤記録に基づいた対応する空腹時血糖プロファイルモデルによって推定される空腹時血糖レベルと合致させることによって、第3のデータセットに対して対応する空腹時血糖プロファイルモデルを検証することとを更に含み、対応する空腹時血糖プロファイルモデルが検証されていないと見なされた場合、方法が、対応する空腹時血糖プロファイルモデルを調節することを更に含む、実施形態1のデバイス。
【0134】
4.ステップD)において被験体の少なくとも第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を使用することが、複数の治療群における第1の治療群(316)を識別することを含み、
複数の治療群におけるそれぞれの治療群が、複数の教師付き分類子における対応する教師付き分類子(318)と独立して関連付けられ、
第1の治療群の教師付き分類子が、第2の時間経過に対する被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルおよび対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを計算するために使用され、それによって、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび対応する空腹時血糖プロファイルモデルが取得される、実施形態1のデバイス。
【0135】
5.複数の治療群における第1の治療群を識別することが、複数の治療群における各治療群に対して、少なくとも第1のデータセットおよび第2のデータセットから取得された、測定基準のベクトル(320)を共クラスタ化し、それによって複数の治療群における各治療群に対するそれぞれの距離スコアを取得することを含み、
測定基準のベクトルが、被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値を含み、
第1の治療群が、第1の治療群に対する距離スコアが信頼度閾値を満たすとき、複数の治療群の中から識別される、実施形態4のデバイス。
【0136】
6.第1のデータセットおよび第2のデータセットを使用して、第1の時間経過中の被験体の第1の血糖リスク指標を算出することが、
(i)複数の自律グルコース測定値にわたって観察されるグルコースレベル全体のばらつき、
(ii)複数の自律グルコース測定値から算出される空腹時グルコースレベル、
(iii)複数の自律グルコース測定値において観察される最低グルコース測定値、
(iv)複数の自律グルコース測定値において観察される最高グルコース測定値、
(v)複数の自律グルコース測定値および第2のデータセットを使用して算出されるインスリン効果値の変化率、
(vi)(a)継続インスリン投与計画によって規定された場合に被験体が行ったインスリン薬剤注射イベントの回数を、(b)第1の時間経過において継続インスリン投与計画によって規定された基礎インスリン薬剤注射イベントの合計回数で割ることによって計算される、第1の時間経過にわたる基礎アドヒアランススコア、
(vii)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲を上回る時間の比率、
(viii)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲を下回る時間の比率、
(ix)被験体のグルコースレベルが複数の自律グルコース測定値にわたって第1の標的範囲外にある時間の比率、または、
(x)複数の自律グルコース測定値の拡散度
を判定することを含む、実施形態1から5のうちいずれか1つのデバイス。
【0137】
7.第1の血糖リスク指標が、複数の自律グルコース測定値から算出された空腹時グルコースレベルを含み、複数の自律グルコース測定値にわたる移動期間の分散
計算し、ここで、
であり、式中、Gは複数の自律グルコース測定値の部分におけるi番目の自律グルコース測定値、Mは複数の自律グルコース測定値の上記の移動期間内における自律グルコース測定値の数であり
は複数の自律グルコース測定値の上記の移動期間内における自律グルコース測定値の平均であり、kは第1の時間経過内の連続した所定の時間帯内にあるを示すインデックスであり、第1の時間経過における空腹期間を、最小分散
を示す期間と関連付け、
空腹期間の複数の自律グルコース測定値における自律グルコース測定値を使用して、空腹時グルコースレベルを計算することによって、空腹時グルコースレベルが計算される、実施形態6のデバイス。
【0138】
8.第1の空腹時グルコースレベルが、
(i)空腹期間の自律グルコース測定値における最低自律グルコース測定値、
(ii)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる代表値、
(iii)空腹期間の自律グルコース測定値によって示される範囲、
(iv)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる四分位範囲、
(v)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる分散、
(vi)空腹期間の自律グルコース測定値の平均(μ)からの、空腹期間の自律グルコース測定値にわたる平均二乗誤差(σ)であって、
(式中、mは空腹期間におけるi番目の自律グルコース測定値、Pは空腹期間における自律グルコース測定値の数)として計算される平均二乗誤差であり、ならびに、
(vii)空腹期間の自律グルコース測定値にわたる自律グルコース測定値の標準偏差であって、
として計算される標準偏差を含む、実施形態7のデバイス。
【0139】
9.方法が、
第5のデータセット(322)を取得することを更に含み、第5のデータセットが、第1の時間経過における被験体と関連付けられた補助データ(324)を含み、補助データが、被験体によって及ぼされるエネルギー、被験体の体重、被験体の年齢、および第1の時間経過中の被験体の食事活動のうち1つまたは複数を含み、
第5のデータセットが、ステップD)において、第2の時間経過にわたる対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールおよび対応する空腹時血糖プロファイルモデルを取得するのに、被験体の第1の血糖リスク指標およびインスリン効果値と併せて使用される、実施形態1から8のうちいずれか1つのデバイス。
【0140】
10.第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画が、第1の時間経過内の複数のエポック(n)、および複数のエポックのうちそれぞれのエポックに対する異なる日計基礎インスリン薬剤投薬量を指定し、
インスリン効果値(ISF)が、
(式中、iは複数のエポックへの第1の指数、jは複数のエポックへの第2の指数、ΔFGi,jはエポックiとエポックjとの間の被験体の平均空腹時グルコースレベルの差、ΔUi,jは、継続インスリン投与計画または第2のデータセットによって決定されるような、エポックiとエポックjとの間の被験体の1日インスリン用量サイズの差)によって算出される、実施形態1から9のうちいずれか1つのデバイス。
【0141】
11.方法が、予測空腹時血糖プロファイルが第2の時間経過のある時点において検証されていないと見なされた場合に繰り返される、実施形態1から10のうちいずれか1つのデバイス。
【0142】
12.第2のデータセットの複数の自律グルコース測定値における連続測定値が、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、または7日間の期間で取られる、実施形態2のデバイス。
【0143】
13.対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールが、
(式中、wは換算重み、ISFは第1の時間経過にわたる第1および第2のデータセットから算出される被験体のインスリン効果値、cは、第1の血糖リスク指標を含む複数の血糖リスク指標内にある、x番目の血糖リスク指標に適用されるi番目の重み付け定数、iは1からNの間の指数、Nは複数の血糖リスク指標における血糖リスク指標の数)として算出される空腹時血糖標的(FGL)(239)を有する、実施形態1から12のうちいずれか1つのデバイス。
【0144】
14.第2のデータセットの複数の自律グルコース測定値における連続測定値が、5分以下、3分以下、または1分以下の間隔で、被験体が着用した測定装置から取られる、実施形態1から13のうちいずれか1つのデバイス。
【0145】
15.第2のデータセットが、被験体が使用する1つまたは複数の接続されたインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペン(104)から取得され、対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプ(220)が、それぞれのインスリン薬剤注射イベントの発生時にそれぞれのインスリンペンによって自動的に生成される、実施形態1から14のうちいずれか1つのデバイス。
【0146】
16.1つまたは複数のプロセッサとメモリとを備えるコンピュータシステムにおいて、コンピュータシステムを使用して、
A)第1の時間経過にわたる被験体の複数の自律グルコース測定値と、複数の自律グルコース測定値のうちそれぞれのグルコース測定値に対する、それぞれの測定がいつ行われたかを表すグルコース測定タイムスタンプとを含む、被験体の第1のデータセットを取得することと、
B)第1の時間経過にわたる被験体の継続インスリン投与計画と関連付けられた、第2のデータセットを取得することであって、
第2のデータセットが第1の複数のインスリン薬剤記録を含み、
第1の複数のインスリン薬剤記録におけるそれぞれのインスリン薬剤記録が、(i)被験体が使用する1つまたは複数のインスリンペンのうちそれぞれのインスリンペンを使用して被験体に注射されたインスリン薬剤の量を含む、それぞれのインスリン薬剤注射イベントと、(ii)それぞれのインスリン薬剤注射イベントの対応するインスリン薬剤注射イベントタイムスタンプと、(iii)(a)基礎インスリン薬剤および(b)追加インスリン薬剤のうち1つから、被験体に注射されたインスリン薬剤のそれぞれのタイプとを含むことと、
C)第1のデータセットおよび第2のデータセットを使用して、第1の時間経過中の被験体の血糖リスク指標およびインスリン効果値を算出することと、
D)被験体の少なくとも血糖リスク指標およびインスリン効果値を使用して、
(i)第1の時間経過に続いて発生する第2の時間経過に対する、対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールと、
(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールに基づいた、第2の時間経過にわたる、空腹時血糖プロファイルモデルによって指定された基礎インスリン薬剤の量に基づいて被験体の空腹時血糖レベルを予測する、被験体の対応する空腹時血糖プロファイルモデルとを取得することと、
E)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールを、(i)被験体、(ii)対応する基礎インスリン薬剤滴定スケジュールにしたがって被験体に基礎インスリン薬剤を送達する役割を担う、1つもしくは複数のインスリンペンのうちのインスリンペン、および/または(iii)被験体と関連付けられた医療従事者に通信することとを含む、方法を実施することを含む、方法。
【0147】
17.1つまたは複数のプロセッサとメモリとを有するコンピュータによって実行されると、実施形態16の方法を実施する命令を含む、コンピュータプログラム。
【0148】
18.実施形態17によるコンピュータプログラムが格納された、コンピュータ可読データキャリア。
【0149】
引用文献および代替実施形態
本明細書に引用する全ての参照文献は、個々の刊行物または特許または特許出願が、その全体が全ての目的に対して参照により組み込まれるものとして具体的かつ個別に指示されたのと同等の程度まで、全体が全ての目的に対して参照によって本明細書に組み込まれる。
【0150】
本発明は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に埋め込まれたコンピュータプログラムメカニズムを含む、コンピュータプログラム製品として実現することができる。例えば、コンピュータプログラム製品は、図1、2、3、5の任意の組み合わせに示される、ならびに/または図4に記載される、プログラムモジュールを含むことができる。これらのプログラムモジュールは、CD−ROM、DVD、磁気ディスク記憶装置製品、USBキー、または他のあらゆる非一時的なコンピュータ可読のデータもしくはプログラム記憶装置製品に格納することができる。
【0151】
当業者には明白となるように、本発明の多くの修正および変形を、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく行うことができる。本明細書に記載される特定の実施形態は、単なる例として提示されるものである。実施形態は、本発明およびその実用的用途の原理を最適に説明するために、またそれによって当業者が、想起される特定の用途に適合するような様々な修正を含めて本発明および様々な実施形態を最適に利用できるようにするために、選択し記載したものである。本発明は、添付の特許請求の範囲、ならびにかかる特許請求の範囲によって権利を与えられる等価物の全範囲の観点でのみ限定されるものである。
図1
図2
図3A
図3B
図4A
図4B
図4C
図4D
図4E
図4F
図5
図6
図7
図8
図9
図10
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図15