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特表2025-502323食事補償のための十分なボーラス投与を確保するシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-24
(54)【発明の名称】食事補償のための十分なボーラス投与を確保するシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
A61M 5/172 20060101AFI20250117BHJP
A61M 5/142 20060101ALI20250117BHJP
A61B 5/00 20060101ALI20250117BHJP
【ＦＩ】
A61M5/172 500
A61M5/142 530
A61B5/00 102A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024542172
(86)(22)【出願日】2023-01-17
(85)【翻訳文提出日】2024-09-12
(86)【国際出願番号】 US2023060726
(87)【国際公開番号】W WO2023141415
(87)【国際公開日】2023-07-27
(31)【優先権主張番号】63/300,460
(32)【優先日】2022-01-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519167449
【氏名又は名称】インスレット コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100112357
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 繁樹
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(72)【発明者】
【氏名】ジュン ボク リー
(72)【発明者】
【氏名】ランガラジャン ナラヤナスワミ
(72)【発明者】
【氏名】イーピン チョン
(72)【発明者】
【氏名】アシュトシュ ザド
(72)【発明者】
【氏名】ジェイソン オコナー
【テーマコード（参考）】
4C066
4C117
【Ｆターム（参考）】
4C066AA07
4C066BB01
4C066CC01
4C066DD12
4C066QQ22
4C066QQ82
4C117XB02
4C117XC15
4C117XE05
4C117XE13
4C117XE27
4C117XG03
4C117XG05
4C117XH02
4C117XH16
4C117XJ13
4C117XJ42
4C117XJ52
4C117XN04
4C117XN05
(57)【要約】
自動薬物送達システムにおいて、液状薬物のボーラス投与量の送達が不十分であることを防止又は補償するためのセーフガードを提供するためのシステム及び方法が開示される。セーフガードには、例えば、薬物送達アルゴリズムに組み込まれた機能であって、薬物送達アルゴリズムが、ユーザによる手動又は薬物送達システムによる自動のいずれかで、適切なボーラス投与量が送達されるようにするための機能が含まれる。さらに、薬剤送達アルゴリズムに、いつ食事が摂取されたかを判定する手段を提供し、いくつかの実施形態では、判定に応答して液状薬物の自動ボーラス投与を提供するための様々な方法が記載される。
【選択図】図６
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薬物送達システムにおいて食事摂取を補償する方法であって、食事イベントの通知を受信することと；
ユーザに送達されるべき安全なボーラス投与量を計算することと；
前記安全なボーラス投与量を送達することと；
前記ユーザの血糖レベルを監視することと；
前記薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムに従って、前記ユーザの前記血糖レベルのさらなる変動を補償することとを含む、方法。
【請求項2】
食事イベントの前記通知は、前記薬物送達システムのユーザインタフェースのボタンのユーザ選択を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記安全なボーラス投与量は、安全な公称インスリン送達量及び現在の残存インスリンの関数として計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記安全な公称インスリン送達量は、前記ユーザの１日の総インスリン必要量（ＴＤＩ）の百分率として計算される、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記安全なボーラス投与量は、前記ユーザの現在の血糖レベルを考慮した、血糖補正係数と；
過去の所定期間での前記ユーザの血糖値における傾向に関して補正する、傾向補正係数と；
前記安全なボーラス投与量の送達前の所定時間期間内に前記ユーザが低血糖イベントを経験した場合に、前記安全なボーラス投与量を所定量減少させる、低血糖からのリバウンド係数と；
前記ボーラス投与量が夜間期間に投与される場合には、計算量だけ前記安全なボーラス投与量を減少させる夜間係数と
の１つ又は複数によって修正される、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記傾向補正係数は、前記過去の所定期間の前記ユーザの血糖値の傾き及び曲率に基づく、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
夜間モードが、ＩＭＵによって提供される動きプロファイル、及びタイムゾーン情報を使用して自動的に検出される、請求項５に記載の方法。
【請求項8】
前記夜間係数の現在値は、過去の発生において、前記現在値が低血糖のさらなるリスクを生じさせた場合には、下げられ、又は過去の発生において、前記現在値によって前記ユーザの血糖値が高まった場合には、上げられる、請求項５に記載の方法。
【請求項9】
前記安全なボーラス投与量を送達することは、前記安全なボーラス投与量を、食事イベントの通知後の所定時間に投与される複数の段階的投与量に分割すること、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記安全なボーラス投与量は、各段階的送達で再計算される、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
食事イベントの前記通知は、持続グルコースモニタから受信した前記ユーザの血糖レベルに基づく食事の摂取の自動検出を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
前記食事の摂取の前記自動検出は、前記ユーザの血糖レベルの有意な増加と、前記薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムによって計算される液状薬物の自動送達の有意な増加との検出に基づいて行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記ユーザの血糖レベルの増加及び前記液状薬物の前記自動送達の増加は、前記持続グルコースモニタから新しい血糖測定値が受信されるたびに評価される所定幅の移動ウィンドウに関して評価される、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記食事の摂取の前記自動検出は、食事検出分類器として訓練された１つ又は複数の機械学習モデルによる前記ユーザの血糖値のプロットの分析に基づく、請求項１１に記載の方法。
【請求項15】
前記１つ又は複数の機械学習モデルは、現在時間より前の様々な時間に始まる、前記ユーザの血糖値の食後上昇を検出するように訓練される、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記１つ又は複数の機械学習モデルは、１０分検出器、１５分検出器、及び２０分検出器を含み、前記１つ又は複数の機械学習モデルは、食事摂取の最終判定を提供するためにカスケード接続される、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記食事の摂取の前記自動検出は、血糖レベルの上昇が現在時間より前の様々な時間に始まったと仮定して血糖値が上昇したことを認識する複数の遅延検出器を使用する１つ又は複数の決定木による前記ユーザの血糖レベルのプロットの分析に基づく、請求項１１に記載の方法。
【請求項18】
前記複数の遅延検出器の結果は、最終的な食事検出決定を合成するためにプールされる、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記食事イベントの前記通知に応答して、前記方法は、未報知の食事の検出がされたことを前記ユーザに通知することと；
前記ユーザに推奨ボーラス投与量を提供することとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項20】
前記食事イベントの前記通知に応答して、前記方法は、前記推奨ボーラス投与量に基づくグルコース偏差に対してより積極的に反応するように前記薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムを調整することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本出願は、２０２２年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６３／３００，４６０号の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２２年１月１８日に出願された米国仮特許出願第６３／３００，４６０号の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
従来の自動薬物送達システムの多くは周知であり、例えば、図２に示すタイプのウェアラブル薬物送達デバイスを含む。薬物送達デバイス１０２は、任意のタイプの液体薬物をユーザに送達するように設計することができる。特定の実施形態において、薬物送達デバイス１０２は、例えば、マサチューセッツ州アクトンのＩｎｓｕｌｅｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されたＯｍｎｉＰｏｄ（登録商標）薬物送達デバイスであり得る。薬物送達デバイス１０２は、米国特許第７，３０３，５４９号、米国特許第７，１３７，９６４号、米国特許第６，７４０，０５９号に記載されているような薬物送達デバイスとすることができ、それぞれの内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0003】
ウェアラブル薬物送達デバイス１０２は、典型的には、プロセッサ及びメモリを備えて構成され、薬剤送達アルゴリズム（ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＭＤＡ）を実行し得る。代替的に、薬剤送達アプリケーションは、例えば、遠隔個人用糖尿病管理（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉａｂｅｔｅｓ ｍａｎａｇｅｒ，ＰＤＭ）又はスマートフォンなどの遠隔デバイス上で、又は遠隔デバイスを介して実行されてもよく、この遠隔デバイスは、薬物送達指示をウェアラブル薬物送達デバイス１０２に送信するように構成されてもよい。
【0004】
ＭＤＡは、液状薬物の基礎投与を提供することができる。例えば、糖尿病患者の場合、ＭＤＡは、インスリン又はインスリンと他の薬物の共製剤の基礎投与量をユーザに送達する一方で、ユーザの血糖レベル（ｂｌｏｏｄ ｇｌｕｃｏｓｅ ｌｅｖｅｌ）の食後の変動を補償するために、ユーザが液状薬物のボーラス投与量を自己投与することを可能にする。
【0005】
ユーザが食事ボーラスを自己投与するための通常の手順は、摂取した食事を補うための適切なボーラス投与量を計算するためにボーラス計算機を使用することである。ユーザはボーラス計算機を使用するために食事に含まれる炭水化物の所定数を入力し、そしてユーザのインスリン対炭水化物比に基づいてボーラス投与量が計算される。通常、ボーラス投与量は、食事中の炭水化物のグラム数をインスリン対炭水化物比で割った値となる。
【数1】
【0006】
しかしながら、この方法では、ユーザが食事に含まれる炭水化物の数を誤って見積もることが多いため、誤差が生じやすい。さらに、インスリン対炭水化物比は、最近の運動活動、ストレスレベル、ホルモンの変動などによって、一日を通して変化する可能性がある。インスリンの量が過剰になるか、又は不足すると、危険な状況が生じる可能性がある。
【0007】
さらに、慣れたユーザは、自動インスリン投与（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｉｎｓｕｌｉｎ ｄｅｌｉｖｅｒｙ，ＡＩＤ）システムの使用が楽になり、食事のためのボーラス投与回数を不注意に減少させることにより、液状薬物のボーラス投与量を自己投与することに自己満足する可能性もある。そのため、ユーザにおいて食事がボーラスで十分に手動で補われない場合が増加する可能性がある。さらに、食事のボーラスが遅れたり、食事を見越してボーラスを服用したが食事が遅れたりする場合もある。
【0008】
ボーラス投与量の自己投与を取り巻く多くの不確定要素を考慮すると、ボーラス投与量の自己投与に固有の欠点に起因して発生する可能性のある異常な状況を補償するか、少なくともユーザに警告することができるいくつかのセーフガードをＭＤＡに組み込むことによって、ユーザにある程度の安全性を提供することが望ましい。
【0009】
定義
本明細書において、「液状薬物」という用語は、例えば、インスリン、ＧＬＰ－１、プラムリンチド、モルヒネ、血圧治療薬、化学療法薬、不妊治療薬など、又はＧＬＰ－１、プラムリンチド、及びインスリンの２つ以上の共製剤を含む、皮下カニューレを介して薬物送達デバイスによって投与可能な液状の任意の薬物を含むと解釈されるべきである。
本明細書において、「液状薬物」という用語は、例えば、インスリン、ＧＬＰ－１、プラムリンチド、モルヒネ、血圧治療薬、化学療法薬、不妊治療薬など、又はＧＬＰ－１、プラムリンチド、及びインスリンの２つ以上の共製剤を含む、皮下カニューレを介して薬物送達デバイスによって投与可能な液状の任意の薬物を含むと解釈されるべきである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0010】
本概要は、詳細な説明に後述する概念から抽出されたものを簡略化して紹介するために提供される。本概要は、特許請求される主題の重要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、特許請求される主題の範囲を決定する際の補助として意図されるものでもない。
【0011】
第１の実施形態において、ＭＤＡは、液状薬物のボーラス投与量の不十分な送達に対するセーフガードの提供、又は液状薬物のボーラス投与量の不十分な送達を補償するように構成され得る。第１の態様において、薬物送達デバイスによって自動的に投与されるボーラス投与量の安全な計算を提供するために、様々な革新的な特徴をＭＤＡに組み込むことができる。革新的な特徴については、以下でさらに詳細に説明する。本発明の第２の態様において、ＭＤＡは、過去のグルコース履歴を評価して、ユーザが、手動で補償されなかったか、又は補償不足であった食事を摂取したかどうかを自動的に判定することができる。ユーザが食事を摂取したと判定された場合、本発明の第３の態様において、ＭＤＡは、測定基準をユーザに提供することができ、これらの期間中の高グルコース濃度に対するＭＤＡの積極性を増加させることができる。本発明の第４の態様において、ＭＤＡは、食事が摂取されたと判定したとき、インスリンのボーラス投与量が、薬物送達デバイス１０２によって自動的に送達され得る。
【0012】
様々な実施形態において、薬剤送達アルゴリズムは、本発明の上述の態様のすべて又は任意の組み合わせを提供することができる。
【0013】
図面中、同様の参照文字は、一般に、異なる図を通して同じ部分を指す。以下の記述において、本発明の様々な実施形態が、添付の図面を参照して記載される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
詳細な説明
本開示は、ユーザがボーラス投与を自己投与している場合に、不十分なボーラス投与に対するセーフガードを提供するための様々なシステム、構成要素及び方法を提示する。本明細書に記載される実施形態は、従来の先行技術のシステム、構成要素及び方法に対する１つ又は複数の利点を提供する、すなわち、薬剤送達アルゴリズムに組み込まれたセーフガードによって、ユーザによるボーラス投与量の自己投与が不十分である場合にユーザにセーフティネットを提供する。
本開示は、ユーザがボーラス投与を自己投与している場合に、不十分なボーラス投与に対するセーフガードを提供するための様々なシステム、構成要素及び方法を提示する。本明細書に記載される実施形態は、従来の先行技術のシステム、構成要素及び方法に対する１つ又は複数の利点を提供する、すなわち、薬剤送達アルゴリズムに組み込まれたセーフガードによって、ユーザによるボーラス投与量の自己投与が不十分である場合にユーザにセーフティネットを提供する。
【0027】
本発明の様々な実施形態には、薬物送達デバイス（本明細書では「ポッド」と称される場合がある）を使用して、自律的に、又は電子デバイスから受信した無線信号に従って、ユーザに薬剤を送達するためのシステム及び方法が含まれる。様々な実施形態において、電子デバイスは、スマートフォン、スマートウォッチ、スマートネックレス、薬物送達デバイスに取り付けられたモジュール、又はユーザによって携帯され得るかもしくはユーザの身体に装着され得、薬物の送達の時間及び投与量を計算するアルゴリズムを実行する任意の他のタイプもしくは種類の電子デバイスを含むユーザデバイスであり得る。
【0028】
例えば、ユーザデバイスは、インスリンの送達の時間と投与量を計算する「人工膵臓」アルゴリズムを実行することができる。ユーザデバイスはまた、グルコースレベルなど、ユーザの物理的属性又は状態に関するデータを収集するグルコースセンサなどのセンサと通信することができる。センサは、ユーザの体内又は体上に配置され、薬物送達デバイスの一部であってもよいし、別個のデバイスであってもよい。
【0029】
代替的に、薬物送達デバイスは、センサとユーザデバイスとの間の通信に代えて、又はこれに加えて、センサと通信することができる。通信は、直接（例えば、センサが薬物送達デバイスと一体化されているか、そうでなければ薬物送達デバイスの一部である場合）であってもよいし、遠隔／無線（例えば、センサが薬物送達デバイスとは異なるハウジングに配置されている場合）であってもよい。これらの実施形態において、薬物送達デバイスは、薬剤の送達の時間及び投与量を計算するアルゴリズムの一部又は全部を実行するコンピューティングハードウェア（例えば、プロセッサ、メモリ、ファームウェア等）を含む。
【0030】
図１は、本明細書に記載のシステム及び方法を実施するのに適した例示的な薬物送達システム１００の機能ブロック図である。薬物送達システム１００は、人工膵臓（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｐａｎｃｒｅａｓ，ＡＰ）アプリケーションのような薬物送達アルゴリズムを実装する（及び／又はそのための機能性を提供する）ことができ、インスリンのような薬物又は薬剤の、ユーザへの自動化された送達を支配又は制御する（例えば、血中グルコースの正常レベルである正常血糖値を維持する）。薬物送達システム１００は、薬物送達デバイス１０２（ウェアラブルでもよい）、分析物センサ１０８（同じくウェアラブルでもよい）、及びユーザデバイス１０５を含む自動薬物送達システムであってもよい。
【0031】
薬物送達システム１００は、任意選択的な例では、スマートウォッチ、パーソナルアシスタントデバイスなどの付属デバイス１０６も含むことができ、この付属デバイスは、有線又は無線通信リンク１９１～１９３のいずれかを介してシステム１００の他の構成要素と通信することができる。
【0032】
ユーザデバイス
ユーザデバイス１０５は、スマートフォン、タブレット、個人用糖尿病管理（ＰＤＭ）デバイス、専用の糖尿病治療管理デバイスなどのコンピューティングデバイスであってもよい。一例において、ユーザデバイス１０５は、プロセッサ１５１、デバイスメモリ１５３、ユーザインタフェース１５８、及び通信インタフェース１５４を含むことができる。また、ユーザデバイス１０５は、後述するように、ユーザの血糖値を管理し、ユーザへの薬物、薬剤、又は治療薬の送達を制御するためのユーザアプリケーション１６０など、デバイスメモリ１５３に記憶されたプログラミングコードに基づく処理を実行するための、及び、炭水化物補正投与量、補正ボーラス投与量の計算などの他の機能を提供するための、プロセッサ１５１として実装され得るアナログ回路及び／又はデジタル回路を含むことができる。ユーザデバイス１０５は、薬物送達デバイス１０２及び／又は分析物センサ１０８ならびに任意選択的なスマート付属デバイス１０６のプログラム、設定調整、及び／又は動作制御に使用することができる。
ユーザデバイス１０５は、スマートフォン、タブレット、個人用糖尿病管理（ＰＤＭ）デバイス、専用の糖尿病治療管理デバイスなどのコンピューティングデバイスであってもよい。一例において、ユーザデバイス１０５は、プロセッサ１５１、デバイスメモリ１５３、ユーザインタフェース１５８、及び通信インタフェース１５４を含むことができる。また、ユーザデバイス１０５は、後述するように、ユーザの血糖値を管理し、ユーザへの薬物、薬剤、又は治療薬の送達を制御するためのユーザアプリケーション１６０など、デバイスメモリ１５３に記憶されたプログラミングコードに基づく処理を実行するための、及び、炭水化物補正投与量、補正ボーラス投与量の計算などの他の機能を提供するための、プロセッサ１５１として実装され得るアナログ回路及び／又はデジタル回路を含むことができる。ユーザデバイス１０５は、薬物送達デバイス１０２及び／又は分析物センサ１０８ならびに任意選択的なスマート付属デバイス１０６のプログラム、設定調整、及び／又は動作制御に使用することができる。
【0033】
プロセッサ１５１はまた、ユーザアプリ１６０などのデバイスメモリ１５３に記憶されたプログラミングコードを実行するように構成されてもよい。ユーザアプリ１６０は、分析物センサ１０８、クラウドベースのサービス１１１、及び／又はユーザデバイス１０５もしくは任意選択的な付属デバイス１０６から受信した情報に基づいて薬剤を送達するように動作可能なコンピュータアプリケーションであってもよい。メモリ１５３はまた、例えば、ユーザインタフェース１５８（例えば、タッチスクリーンデバイス、カメラなど）、通信インタフェース１５４、又はそれに類するものを操作するためのプログラミングコードを記憶することができる。プロセッサ１５１は、ユーザアプリ１６０を実行するとき、食事の摂取、血糖測定などに関連する表示及び通知を実施するように構成されてもよい。ユーザインタフェース１５８は、プロセッサ１５１の制御下にあり、本明細書に記載されるように、食事告知の入力、設定選択の調整などを可能にするグラフィカルユーザインタフェースを提示するように構成されてもよい。
【0034】
具体例では、ユーザアプリ１６０がＡＰアプリケーションであるとき、プロセッサ１５１は、ユーザアプリ１６０によって管理される糖尿病治療プラン（メモリに記憶され得る）を実行するようにも構成される。上述の機能に加えて、ユーザアプリ１６０がＡＰアプリケーションであるとき、糖尿病治療プランに従って、炭水化物補償投与量、補正ボーラス投与量を決定し、基礎投与量を決定する機能をさらに提供することができる。さらに、ＡＰアプリケーションとして、ユーザアプリ１６０は、決定されたボーラス投与量及び基礎投与量を送達するために、通信インタフェース１５４を介して薬物送達デバイス１０２に信号を出力する機能を提供する。
【0035】
通信インタフェース１５４は、１つ又は複数の無線周波数プロトコルに従って動作する１つ又は複数のトランシーバを含むことができる。一実施形態では、トランシーバは、セルラートランシーバ及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）トランシーバから構成され得る。通信インタフェース１５４は、ユーザアプリ１６０によって使用可能な情報を含む信号を受信及び送信するように構成されてもよい。
【0036】
ユーザデバイス１０５は、ユーザに様々な信号を提供するために、例えばスピーカや振動変換器である１つ又は複数の出力デバイス１５５をさらに備えることができる。
【0037】
薬物送達デバイス
様々な例示的な実施形態では、薬物送達デバイス１０２は、薬物送達デバイス（及び例示的な実施形態では、ウェアラブル薬物送達デバイス）に搭載されたメモリ１２３に記憶された薬剤送達アルゴリズム（ＭＤＡ）１２９を実行するコントローラ１２１によって制御可能な、リザーバ１２４及び駆動機構１２５を含み得る。代替的に、コントローラ１２１は、通信リンク１９４を介して薬物送達デバイス１０２に通信され、ユーザデバイス１０５上で実行されるユーザアプリ１６０から受信する信号に基づいて、リザーバ１２４及び駆動機構１２５を制御するように動作してもよい。駆動機構１２５は、液体薬剤を出口流体ポートを通して針／カニューレ１８６に押し出すように、リザーバを通してプランジャを長手方向に並進させるように動作する。
様々な例示的な実施形態では、薬物送達デバイス１０２は、薬物送達デバイス（及び例示的な実施形態では、ウェアラブル薬物送達デバイス）に搭載されたメモリ１２３に記憶された薬剤送達アルゴリズム（ＭＤＡ）１２９を実行するコントローラ１２１によって制御可能な、リザーバ１２４及び駆動機構１２５を含み得る。代替的に、コントローラ１２１は、通信リンク１９４を介して薬物送達デバイス１０２に通信され、ユーザデバイス１０５上で実行されるユーザアプリ１６０から受信する信号に基づいて、リザーバ１２４及び駆動機構１２５を制御するように動作してもよい。駆動機構１２５は、液体薬剤を出口流体ポートを通して針／カニューレ１８６に押し出すように、リザーバを通してプランジャを長手方向に並進させるように動作する。
【0038】
別の実施形態では、薬物送達デバイス１０２は、２つの異なる液体薬物の独立した送達を可能にする、任意選択の第２のリザーバ１２４－２及び第２の駆動機構１２５－２を含むこともできる。一例として、リザーバ１２４にはインスリンを充填し、リザーバ１２４－２にはプラムリンチド又はＧＬＰ－１を充填することができる。いくつかの実施形態では、リザーバ１２４、１２４－２のそれぞれは、ＭＤＡ１２９の指示の下、コントローラ１２１によって別々に制御可能であり得る別々の駆動機構１２５、１２５－２をそれぞれ備えて構成され得る。リザーバ１２４、１２４－２のいずれも、共通の針／カニューレ１８６に接続されてもよい。
【0039】
薬物送達デバイス１０２は、任意選択で、ユーザから入力を受け取るための手段及びユーザに情報を出力するための手段を提供するユーザインタフェース１２７を備えるように構成されてもよい。ユーザインタフェース１２７は、例えば、発光ダイオード、薬物送達デバイス１０２のハウジング上のボタン、サウンド変換器、マイクロディスプレイ、マイクロフォン、デバイスの動作又はユーザのジェスチャ（例えば、デバイスのハウジングのタップ）を検出するための加速度計、又はユーザが情報を入力すること、及び／又は薬物送達デバイス１０２がユーザに提示するための情報（例えば、アラーム信号など）を出力することを可能にするように構成された任意の他のタイプのインタフェースデバイスを含むことができる。
【0040】
薬物送達デバイス１０２は、液体薬物を送達するためにユーザとインタフェースするための患者インタフェース１８６を含む。患者インタフェース１８６は、例えば、薬物をユーザの体内に送達するための針又はカニューレであってもよい（これは、皮下、腹腔内、又は静脈内で行われ得る）。薬物送達デバイス１０２は、針／カニューレ１８６をユーザの体内に挿入するための機構をさらに含んでもよく、この機構は、薬物送達デバイス１０２と一体的であってもよいし、薬物送達デバイス１０２に取り付け可能であってもよい。挿入機構は、一実施形態では、針／カニューレ１８６をユーザの皮膚の下に挿入し、その後、カニューレを所定の位置に残して針を後退させるアクチュエータで構成することができる。
【0041】
一実施形態では、薬物送達デバイス１０２は、通信インタフェース１２６を含み、これは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、近距離無線通信規格、セルラー規格などの１つ又は複数の無線周波数プロトコルに従って動作するトランシーバであってもよい。コントローラ１２１は、例えば、通信インタフェース１２６を介して、ユーザデバイス１０５及び分析物センサ１０８と通信することができる。
【0042】
いくつかの実施形態では、薬物送達デバイス１０２は、１つ又は複数のセンサ１８４を備えることができる。センサ１８４は、コントローラ１２１に通信可能に結合され、様々な信号を提供する圧力センサ、電力センサなどのうちの１つ又は複数を含み得る。例えば、圧力センサは、患者インタフェース１８６とリザーバ１２４との間の流体経路において検出された流体圧力の表示を提供するように構成され得る。圧力センサは、患者インタフェース１８６をユーザに挿入するためのアクチュエータに結合されてもよいし、アクチュエータと一体的であってもよい。一実施例では、コントローラ１２１は、流体圧力の表示に基づいて薬物注入速度を決定するように動作可能であり得る。薬物注入速度は、注入速度閾値と比較されてもよく、比較結果は、残存インスリン（ｉｎｓｕｌｉｎ ｏｎｂｏａｒｄ，ＩＯＢ）量又は１日の総インスリン（ｔｏｔａｌ ｄａｉｌｙ ｉｎｓｕｌｉｎ，ＴＤＩ）量を決定する際に使用可能であってもよい。一実施形態では、分析物センサ１０８は、薬物送達デバイス１０２と一体的であってもよい。
【0043】
薬物送達デバイス１０２は、コントローラ１２１、メモリ１２３、駆動機構１２５及び／又は薬物送達デバイス１０２の他の構成要素に電力を供給するための、バッテリ、圧電デバイス、エネルギハーベスティングデバイスなどの電源１２８をさらに含む。
【0044】
薬物送達デバイス１０２は、ユーザデバイス１０５又は任意選択の付属デバイス１０６からの入力なしに、薬剤の投与量をユーザに送達するのに必要なプロセスを実施及び実行するように構成され得る。より詳細に説明するように、ＭＤＡ１２９は、例えば、送達されるべきインスリンの量、ＩＯＢ、インスリン残量などを決定し、コントローラ１２１に駆動機構１２５を作動させてリザーバ１２４から薬剤を送達させるように動作可能であり得る。ＭＤＡ１２９は、分析物センサ１０８又はユーザアプリ１６０から受信したデータを入力とすることができる。
【0045】
リザーバ１２４、１２４－２は、インスリン、プラムリンチド、ＧＬＰ－１、インスリンとＧＬＰ－１の共製剤、モルヒネ、血圧薬、化学療法薬、不妊治療薬など、自動送達に適した薬物、薬剤、又は治療薬を貯蔵するように構成することができる。
【0046】
薬物送達デバイス１０２は、ウェアラブルデバイスであってもよく、取り付け位置でユーザの身体に取り付けられてもよく、取り付け位置又はその周辺で、インスリンなどの任意の薬物又は医薬品を含む任意の治療薬をユーザに送達してもよい。薬物送達デバイス１０２の表面は、ユーザの皮膚への取り付けを容易にするための接着剤を含んでもよい。
【0047】
ユーザデバイス１０５又は分析物センサ１０８などの外部デバイスと通信するように構成されているとき、薬物送達デバイス１０２は、ユーザデバイス１０５又は分析物センサ１０８から有線又は無線リンク１９４を介して信号を受信することができる。薬物送達デバイス１０２のコントローラ１２１は、それぞれの外部デバイスからの信号を受信して処理するとともに、糖尿病治療プラン又は他の薬物送達計画に従ってユーザへの薬物の送達を実施することができる。
【0048】
付属デバイス
任意選択の付属デバイス１０７は、例えばスマートウォッチ（例えば、Ａｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ（登録商標））、スマートグラス、スマートジュエリー、全地球測位システム対応ウェアラブル、ウェアラブルフィットネスデバイス、スマート衣料などのウェアラブルスマートデバイスであってもよい。ユーザデバイス１０５と同様に、付属デバイス１０７も、薬物送達デバイス１０２の制御を含む様々な機能を実行するように構成され得る。例えば、付属デバイス１０７は、通信インタフェース１７４、プロセッサ１７１、ユーザインタフェース１７８、及びメモリ１７３を含むことができる。ユーザインタフェース１７８は、スマート付属デバイス１０７のタッチスクリーンディスプレイ上に表示されるグラフィカルユーザインタフェースであってもよい。メモリ１７３は、スマート付属デバイス１０７のさまざまな機能を操作するためのプログラミングコード、ならびにユーザアプリ１６０のインスタンス、又は機能を低減したユーザアプリ１６０の簡易バージョンを記憶することができる。いくつかの実施例では、付属デバイス１０７は、様々なタイプのセンサも含んでもよい。
任意選択の付属デバイス１０７は、例えばスマートウォッチ（例えば、Ａｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ（登録商標））、スマートグラス、スマートジュエリー、全地球測位システム対応ウェアラブル、ウェアラブルフィットネスデバイス、スマート衣料などのウェアラブルスマートデバイスであってもよい。ユーザデバイス１０５と同様に、付属デバイス１０７も、薬物送達デバイス１０２の制御を含む様々な機能を実行するように構成され得る。例えば、付属デバイス１０７は、通信インタフェース１７４、プロセッサ１７１、ユーザインタフェース１７８、及びメモリ１７３を含むことができる。ユーザインタフェース１７８は、スマート付属デバイス１０７のタッチスクリーンディスプレイ上に表示されるグラフィカルユーザインタフェースであってもよい。メモリ１７３は、スマート付属デバイス１０７のさまざまな機能を操作するためのプログラミングコード、ならびにユーザアプリ１６０のインスタンス、又は機能を低減したユーザアプリ１６０の簡易バージョンを記憶することができる。いくつかの実施例では、付属デバイス１０７は、様々なタイプのセンサも含んでもよい。
【0049】
分析物センサ
分析物センサ１０８は、コントローラ１３１、メモリ１３２、感知／測定デバイス１３３、任意選択のユーザインタフェース１３７、電源／エネルギハーベスティング回路１３４、及び通信インタフェース１３５を含んでもよい。分析物センサ１０８は、管理デバイス１０５のプロセッサ１５１又は薬物送達デバイス１０２のコントローラ１２１に通信可能に結合されてもよい。メモリ１３２は、情報及びプログラミングコード１３６を記憶するように構成されてもよい。
分析物センサ１０８は、コントローラ１３１、メモリ１３２、感知／測定デバイス１３３、任意選択のユーザインタフェース１３７、電源／エネルギハーベスティング回路１３４、及び通信インタフェース１３５を含んでもよい。分析物センサ１０８は、管理デバイス１０５のプロセッサ１５１又は薬物送達デバイス１０２のコントローラ１２１に通信可能に結合されてもよい。メモリ１３２は、情報及びプログラミングコード１３６を記憶するように構成されてもよい。
【0050】
分析物センサ１０８は、グルコース、乳酸、ケトン、尿酸、ナトリウム、カリウム、アルコールレベルなどの複数の異なる分析物を検出し、測定値などの検出結果を出力するように構成されてもよい。分析物センサ１０８は、例示的な実施形態では、５分毎、１分毎などの所定の時間間隔で血糖値を測定するように構成された持続グルコースモニタ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｌｕｃｏｓｅ ｍｏｎｉｔｏｒ，ＣＧＭ）であってもよい。分析物センサ１０８の通信インタフェース１３５は、測定された血糖値を無線リンク１９５を介してユーザデバイス１０５に、又は無線通信リンク１０８を介して薬物送達デバイス１０２と通信するためのトランシーバとして動作する回路を有することができる。本明細書では分析物センサ１０８と呼ぶが、分析物センサ１０８の感知／測定デバイス１３３は、グルコース測定素子、心拍数モニタ、圧力センサなどの１つ又は複数の追加の感知素子を含んでもよい。コントローラ１３１は、独立した専用のロジック及び／又はコンポーネント、特定用途向け集積回路、ソフトウェア命令を実行するマイクロコントローラ又はプロセッサ、ファームウェア、メモリ（メモリ１３２など）に記憶されたプログラミング命令、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。
【0051】
薬物送達デバイス１０２のコントローラ１２１と同様に、分析物センサ１０８のコントローラ１３１は、多くの機能を実行するように動作可能であり得る。例えば、コントローラ１３１は、プログラミングコード１３６によって、感知及び測定デバイス１３３によって検出されたデータの収集及び分析を管理するように構成され得る。
【0052】
分析物センサ１０８は、図１では薬物送達デバイス１０２とは分離されて描かれているが、様々な実施形態では、分析物センサ１０８及び薬物送達デバイス１０２は、同じユニットに組み込まれてもよい。すなわち、様々な例では、分析物センサ１０８は、薬物送達デバイス１０２の一部であり、薬物送達デバイス１０２と一体的であり、薬物送達デバイス１０２と同じハウジング内に、又は薬物送達デバイス１０２のハウジングに取り付け可能なハウジング内に、又はそうでなければそれに隣接して含まれてもよい。このような構成例では、コントローラ１２１は、ユーザデバイス１０５、クラウドベースサービス１１１、別のセンサ（図示せず）、任意選択の付属デバイス１０６などからのいかなる外部入力なしに、単独で薬剤の適切な送達に必要な機能を実行することができる。
【0053】
クラウドベースのサービス
薬物送達システム１００は、クラウドベースのサービス１１１と通信するか、又はクラウドベースのサービス１１１からサービスを受けることができる。クラウドベースのサービス１１１によって提供されるサービスは、血糖測定値、過去のＩＯＢ又はＴＤＩ、以前の炭水化物補償投与量、及び他の形態のデータなどの、個人データ又は匿名化されたデータを保存するデータストレージを含み得る。さらに、クラウドベースのサービス１１１は、複数のユーザからの匿名化されたデータを処理して、ＴＤＩ、インスリン感受性、ＩＯＢなどに関連する一般化された情報を提供し得る。クラウドベースのサービス１１１をシステム１００の各デバイス１０２、１０５、１０６、１０８に結合する通信リンク１１５は、セルラーリンク、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）リンク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク、又はこれらの組み合わせであってよい。
薬物送達システム１００は、クラウドベースのサービス１１１と通信するか、又はクラウドベースのサービス１１１からサービスを受けることができる。クラウドベースのサービス１１１によって提供されるサービスは、血糖測定値、過去のＩＯＢ又はＴＤＩ、以前の炭水化物補償投与量、及び他の形態のデータなどの、個人データ又は匿名化されたデータを保存するデータストレージを含み得る。さらに、クラウドベースのサービス１１１は、複数のユーザからの匿名化されたデータを処理して、ＴＤＩ、インスリン感受性、ＩＯＢなどに関連する一般化された情報を提供し得る。クラウドベースのサービス１１１をシステム１００の各デバイス１０２、１０５、１０６、１０８に結合する通信リンク１１５は、セルラーリンク、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）リンク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク、又はこれらの組み合わせであってよい。
【0054】
通信リンク
無線通信リンク１１５及び１９１～１９６は、公知の無線通信規格又は専用規格を使用して動作する任意のタイプの無線リンクであってもよい。一例として、無線通信リンク１９１～１９６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、近距離無線通信標準、セルラー標準、又は他の任意の無線プロトコルに基づいた通信リンクを、それぞれの通信インタフェース１２６、１３５、１５４、１７４を介して提供し得る。
無線通信リンク１１５及び１９１～１９６は、公知の無線通信規格又は専用規格を使用して動作する任意のタイプの無線リンクであってもよい。一例として、無線通信リンク１９１～１９６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、近距離無線通信標準、セルラー標準、又は他の任意の無線プロトコルに基づいた通信リンクを、それぞれの通信インタフェース１２６、１３５、１５４、１７４を介して提供し得る。
【0055】
動作例
動作例では、ユーザアプリケーション１６０は、ユーザとの一次インタフェースであるグラフィカルユーザインタフェースを実装し、薬物送達デバイス１０２の起動及び停止、マニュアルモードのための基礎及びボーラス計算機設定のプログラム、ならびに自動モードに特有の設定のプログラム（ハイブリッド閉ループ又は閉ループ）に使用される。
動作例では、ユーザアプリケーション１６０は、ユーザとの一次インタフェースであるグラフィカルユーザインタフェースを実装し、薬物送達デバイス１０２の起動及び停止、マニュアルモードのための基礎及びボーラス計算機設定のプログラム、ならびに自動モードに特有の設定のプログラム（ハイブリッド閉ループ又は閉ループ）に使用される。
【0056】
ユーザアプリ１６０は、大きなテキスト、グラフィック、及び画面上の指示を使用し、セットアッププロセスを通り、システム１００を使用をするようにユーザを促すことができるグラフィカルユーザインターフェイス１５８を提供する。それはまた、ユーザに合わせた基礎インスリン送達プロファイルをプログラムし、薬物送達デバイス１０２のステータスをチェックし、インスリンのボーラス投与を開始し、患者のインスリン送達プロファイルに変更を加え、システム警告及びアラームを処理し、ユーザが自動モードとマニュアルモードとの間で切り替えることを可能にするためにも使用される。
【0057】
ユーザアプリ１６０は、１日の異なる時間帯のための基礎プロファイル又は一時的な基礎プロファイルを設定するオプションを使用して、ユーザアプリ１６０がプログラムされた基礎速度及びボーラス量でインスリンを送達する手動モードで動作するように構成され得る。コントローラ１２１はまた、ボーラス計算機に入力するために分析物センサ１０８によって提供されるセンサグルコースデータを使用して、手動モードにおいてセンサ付きポンプとして機能する能力を有する。
【0058】
ユーザアプリ１６０は、ユーザアプリ１６０が複数の目標血糖値の使用を支援する自動モードで動作するように構成され得る。例えば、一実施形態では、目標血糖値は、１１０～１５０ｍｇ／ｄＬの範囲内であり得、その増分は、１０ｍｇ／ｄＬごと、５ｍｇ／ｄＬごと、又は他の増分であり得るが、好ましくは１０ｍｇ／ｄＬごとの増分である。ユーザが経験することは、現在のセットアップの流れを反映しており、ここでは、医療提供者は、ユーザが基礎レート、グルコース目標値、及びボーラス計算機設定をプログラムすることを支援する。続いて、これらによってインスリン投与パラメータがユーザアプリ１６０に通知される。インスリン投与パラメータは、薬物送達デバイス１０２の各使用中に送達される１日の総インスリン（ＴＤＩ）に基づいて時間経過と共に適合される。一時的な低血糖保護モードは、自動モードにおいて様々な時間の間、ユーザによって実施され得る。低血糖保護モードでは、アルゴリズムは、インスリン送達を減少させ、運動中など、インスリン感受性が高くなると予想される一時的な期間にわたって使用することを意図している。
【0059】
ユーザアプリ１６０（又はＭＤＡ１２９）は、過去のグルコース測定値及び／又は予測区間（例えば、６０分）にわたる予測グルコースに基づいて、定期的なインスリンマイクロボーラスを提供することができる。最適な食後コントロールには、ユーザが現在のポンプ療法と同じ方法で食事ボーラスを与えることを必要とし得るが、ユーザアプリ１６０の通常の動作は、行わなかった食事ボーラスを補償し、持続的な高血糖を軽減する。ユーザアプリ１６０は、設定された目標グルコース値を実現し、維持しようとする目標に向けたコントロール戦略を使用し、それによって持続的な高血糖及び低血糖の継続期間を短縮する。
【0060】
いくつかの実施形態では、ユーザデバイス１０５と分析物センサ１０８は互いに直接通信しなくてもよい。代わりに、分析物センサからのデータ（例えば、血糖測定値）は、リンク１９６を介して薬物送達デバイス１０２に通信され、その後、リンク１９４を介してユーザデバイス１０５に伝えられ得る。いくつかの実施形態では、分析物センサ１０８とユーザデバイス１０５との間の通信を可能にするために、分析物センサのシリアル番号がユーザアプリ１６０に入力されなければならない。
【0061】
ユーザアプリ１６０は、ボーラス計算機の使用を通じて、提案ボーラス投与量を計算する能力を提供することができる。ボーラス計算機は、摂取された炭水化物、直近の血糖測定値（又は、フィンガースティックを使用する場合の血糖測定値）、プログラム可能な補正係数、インスリン対炭水化物比、目標グルコース値、及び残存インスリン（ＩＯＢ）に基づいて、提案ボーラス投与量を決定する際の補助とするために、ユーザの利便のため提供される。ＩＯＢは、任意のマニュアルによるボーラス及びアルゴリズムによって送達されたインスリンを考慮して、ユーザアプリ１６０によって推計され、ＩＯＢは、基礎ＩＯＢとボーラスＩＯＢとの間で分割されてもよく、基礎ＩＯＢは、アルゴリズムによって送達されたインスリンを考慮し、ボーラスＩＯＢは、任意のボーラス送達を考慮する。
【0062】
実施形態の説明
本発明の主要な実施形態は、自動薬物送達システム１００において実施される改善に向けられており、図１にその一例を示す。この改善は、ユーザが安全な血糖レベルを維持しやすくするためのものである。一実施形態では、改善により、食事イベントの通知時に安全なボーラス投与量をユーザに提供し、その後、ＭＤＡ１２９に従って液状薬物のさらに必要な投与を提供することで、ユーザがボーラス投与量を計算して投与する必要性が排除される。他の実施形態では、薬物送達システム１００は、食事の前又は後にユーザがインスリンのボーラス投与量を自己投与しなかった場合でも、許容可能なグルコースレベルを自動的に維持する。
本発明の主要な実施形態は、自動薬物送達システム１００において実施される改善に向けられており、図１にその一例を示す。この改善は、ユーザが安全な血糖レベルを維持しやすくするためのものである。一実施形態では、改善により、食事イベントの通知時に安全なボーラス投与量をユーザに提供し、その後、ＭＤＡ１２９に従って液状薬物のさらに必要な投与を提供することで、ユーザがボーラス投与量を計算して投与する必要性が排除される。他の実施形態では、薬物送達システム１００は、食事の前又は後にユーザがインスリンのボーラス投与量を自己投与しなかった場合でも、許容可能なグルコースレベルを自動的に維持する。
【0063】
改善は、例えば、薬物送達システム１００の一部として実行されるソフトウェア（すなわち、ユーザアプリ１６０又はＭＤＡ１２９）の修正によって実施され得る。特定の実施形態において、特定の機能は、ユーザデバイス１０５上で実行されるユーザアプリ１６０において実装されてよく、他の機能は、薬物送達デバイス１０２上で実行されるＭＤＡ１２９において実装されてよい。様々な機能がユーザアプリケーション１６０とＭＤＡ１２９との間で共有され得るため、本明細書では、ユーザアプリケーション１６０及びＭＤＡ１２９を「システムソフトウェア」と総称する。
【0064】
一実施形態では、ユーザには、図３に示す「食事をする（Ｇｏｉｎｇ ｔｏ Ｅａｔ）」ユーザ選択可能ボタン３０２が提供され、ユーザによって選択されると、システムソフトウェアに食事イベントを示す（すなわち、ユーザが食事をする意図があることを示す）。特定の実施形態では、ＭＤＡ１２９は、食事イベントの通知を受け取ると、ボーラス計算機の代わりとなることができ、ユーザが意図する食事の炭水化物プロファイルを入力する必要性を排除することができる。本発明の好ましい実施形態では、ボタン３０２は、ユーザデバイス１０５のユーザインタフェース１５８に表示されてもよく、代替実施形態では、付属デバイス１０６のユーザインタフェース１７８に表示されてもよい。他の実施形態では、薬物送達デバイス１０２がユーザインタフェース１２７を備える場合、ユーザは、ユーザインタフェース１２７を介して薬物送達デバイス１０２に直接的に入力を提供することによって、システムソフトウェアに食事イベントを通知することができる（ただし、この例では、ボタン３０２のグラフィック表示は表示されない）。ユーザが「食事をする」ボタン３０２を選択すると（又は、薬物送達デバイス１０２に食事イベントの指示が提供されると）、安全なボーラスインスリン投与量が計算されてユーザに送達され、安全なボーラスの計算は、ユーザの現在の血糖レベル、残存インスリン（ＩＯＢ）、所定の過去期間（好ましい実施形態では、３０分）のユーザのグルコース傾向、及び夜間モードが有効であるかどうかを考慮する。これらの各考慮事項については、本明細書で後に説明する。
【0065】
食事の前に送達されたインスリンの分析は、図４に示すヒストグラムに描かれている。ヒストグラムは、典型的なユーザの１日の総インスリン量（ＴＤＩ）に対する百分率での送達インスリン対密度を示す。安全なボーラス投与量を決定するために様々な考慮によって調整され得る安全な公称インスリン投与量は、ユーザの１日の総インスリン（ＴＤＩ）に対する百分率として、以下のように表され得る。
ここで、
ｘは望ましい百分率であり、ＴＤＩはユーザの１日の総インスリン量である。
一実施形態では ｘを例えば８％とすることができるが、他の百分率をユーザごとに選択することもできる。例えば、ｘを５％～１５％（端点を含む）の百分率としてもよい。
【数2】
ｘは望ましい百分率であり、ＴＤＩはユーザの１日の総インスリン量である。
一実施形態では ｘを例えば８％とすることができるが、他の百分率をユーザごとに選択することもできる。例えば、ｘを５％～１５％（端点を含む）の百分率としてもよい。
【0066】
本発明の別の態様において、インスリンの安全な補正投与量（ＩＯＢ安全必要量）は、ユーザの現在の血糖レベル、グルコース高閾値、及び補正係数（例えば、下記式２に示すように、係数１６００をＴＤＩで割ることによってインスリンの単位当たりの血糖レベルの低下を推定する１６００ルールに基づく）に基づいて計算され得る。安全な補正投与量は、いくつかの実施形態において、以下のように表され得る。
ここで、
ＢＧｃｕｒｒｅｎｔはユーザの現在の血糖（ｂｌｏｏｄ ｇｌｕｃｏｓｅ）測定値であり、ＴＥｌｅｖａｔｅｄは高閾値である。
【数3】
ＢＧｃｕｒｒｅｎｔはユーザの現在の血糖（ｂｌｏｏｄ ｇｌｕｃｏｓｅ）測定値であり、ＴＥｌｅｖａｔｅｄは高閾値である。
【0067】
一実施形態ではＴＥｌｅｖａｔｅｄには任意の値を用いてもよいが、例えばＴＥｌｅｖａｔｅｄを１５０ｍｇ／ｄｌに設定してもよい。高閾値は、安全な公称インスリン投与量及びＩＯＢと組み合わせて、安全なボーラス投与量を決定するために使用される。安全な補正投与量には２つの目的がある。第一に、インスリンの必要量を安全にすることであり、第二に、ユーザが「食事をする」ボタン３０２を選択することによって食事を摂取する意思を示した後の、食事の摂取の遅延に対してのある程度の柔軟性を持たせることである。
【0068】
ＣＧＭからのデータが欠落している場合は、過去３０分間の最小ＣＧＭ値をＢＧｃｕｒｒｅｎｔとして使用することができる。過去３０分間の有効なＣＧＭデータがない場合、ＩＯＢ安全必要量は以下のように計算できる。
ここで、
ＴＬｏｗは低閾値である。
【数4】
ＴＬｏｗは低閾値である。
【0069】
低閾値には任意の値を用いてもよいが、ＴＬｏｗの値は、特定の実施形態では、１００ｍｌ／ｄｌ、７０ｍｌ／ｄｌ又は４０ｍｌ／ｄｌに設定されてもよい。低閾値は常に高閾値より低いので、低閾値を使用すると、ＩＯＢ安全必要量は負になり、総インスリンを減少させる。
【0070】
いくつかの実施形態では、ユーザが「食事をする」ボタン３０２を押した後に計算されて送達される安全なボーラス投与量は、ボタン３０２を選択する前の所定の時間期間のユーザの血糖測定値の傾向に依存する傾向補正係数（ＣＦＴ）によってさらに調整され得る。
特定の実施形態では、所定の時間期間は、例えば、３０分とすることができる。本発明の好ましい実施形態では、血糖測定値は、５分毎にＣＧＭから定期的に受信されるが、他の実施形態では、他の期間が使用されてもよい。ＣＧＭ測定値の受信が５分間隔で行われる実施形態では、前３０分の時間期間により、現在の血糖測定値ＢＧｉから始まる７つの血糖測定値が得られる。
特定の実施形態では、所定の時間期間は、例えば、３０分とすることができる。本発明の好ましい実施形態では、血糖測定値は、５分毎にＣＧＭから定期的に受信されるが、他の実施形態では、他の期間が使用されてもよい。ＣＧＭ測定値の受信が５分間隔で行われる実施形態では、前３０分の時間期間により、現在の血糖測定値ＢＧｉから始まる７つの血糖測定値が得られる。
【0071】
傾向は、経時的な血糖測定値の粗い傾き（ｃｏａｒｓｅ ｓｌｏｐｅ）及び粗い曲率（ｃｏａｒｓｅ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を計算することによって検出することができる。一実施形態では、傾向は、まず、１５分ブロックにわたる血糖測定値の範囲の平均を以下のように計算することによって計算され得る。
【数5】
【数6】
【数7】
【数8】
【0072】
その後、粗い傾きと粗い曲率は次のように定義される。
【数9】
【数10】
【0073】
特定の実施形態では、傾向補正係数ＣＦＴは、ルールセットを用いて決定することができる。任意のルールセットを使用することができるが、例示的な実施形態では、ルールセットはＣＦＴを以下のように決定することができる。
【数11】
【数12】
【数13】
【0074】
所定の過去の期間中の１つ又は複数のＣＧＭ値が欠落しているか、又は利用できない場合、データ品質測定基準を使用して、傾向判定を行うために十分なＣＧＭデータが利用可能かどうかを判定し得る。このような測定基準は、例えば、最後の３０分間にｘ％（例えば、３０％）を超えるデータ点が欠落していないことであってよい。データ品質が許容できない場合、傾向補正は行われずＣＦＴは１に設定される。
【0075】
食事イベントの通知によりトリガーされたボーラス投与の直前に、ユーザが低血糖イベントを経験している場合（例えば、１時間以内又は閾値時間期限内の低血糖）、安全なボーラス投与量を減少させる、低血糖からのリバウンド係数（ＨＦＲｅｂｏｕｎｄ）を適用できる。低血糖リバウンド係数は、以下のように指定することができる。
ここで、
いくつかの実施形態では、ｚ＝０．７５であり、他の実施形態では他の定数である。
【数14】
いくつかの実施形態では、ｚ＝０．７５であり、他の実施形態では他の定数である。
【0076】
いくつかの実施形態では、夜間モード設定が提供され得る。夜間モード設定が有効であれば、低血糖のリスクをさらに低減するために、安全なボーラス投与量がさらに低減される。一実施形態では、ユーザには、図５に示す夜間モードユーザインタフェース画面５００が提供される。この画面には、「夜間モードを設定（Ｓｅｔ Ｎｉｇｈｔｔｉｍｅ Ｍｏｄｅ）」ユーザ選択可能ボタン５０２が含まれ、このボタンがユーザによって選択されると、夜間モードが有効であることがシステムソフトウェアに示される。ユーザは、開始時間５０４と終了時間５０６を設定して、夜間モードがいつ実施されるかを示すことができる。
【0077】
代替実施形態では、ポンプ上の慣性測定ユニット（ｉｎｅｒｔｉａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ，ＩＭＵ）センサを使用することで、夜間モードを自動的に有効にすることができる。ＩＭＵは、加速度計、ジャイロ、及び多くの場合、磁力計のうちの１つ又は複数を備える。これらのセンサは共に、ｘ、ｙ、ｚ軸のうちの１つ又は複数におけるデバイスの動き、向き（又は傾き）を決定することができる。ランニング、水泳、又は睡眠などの持続的な活動に対して、ＩＭＵは各軸の信号活動の固有のプロファイルを生成する。これらの信号を解読することで、活動に対応付けられる固有の識別特性が特定される。したがって、ユーザが睡眠中であると判定された場合、３つの軸に沿って固有の識別特性が検出され、タイムゾーン情報とともに、ユーザの「夜間」モードの判断がされ得る。
【0078】
本発明の好ましい実施形態では、夜間モードユーザインタフェース画面５００は、ユーザデバイス１０５のユーザインタフェース１５８に表示されてもよく、又は代替実施形態では、付属デバイス１０６のユーザインタフェース１７８に表示されてもよい。他の実施形態では、薬物送達デバイス１０２がユーザインタフェース１２７を備える場合、ユーザは、ユーザインタフェース１２７を介して薬物送達デバイス１０２に直接夜間モードを開始することができる（ただし、この例では、夜間モードユーザインタフェース画面５００は表示せず）。
【0079】
夜間モードが有効で、「食事をする」ボタン３０２が押された場合、夜間係数（ｎｉｇｈｔｔｉｍｅ ｆａｃｔｏｒ，ＮＦ）は、例えば、０．６から０．９の間で変化し得るように設定され得る。いくつかの実施形態では、デフォルトとして０．７５の値を設定することができる。過去に、現在の値が低血糖のさらなるリスクを生じさせていた場合には、値を減らすことができる。逆に、過去に血糖が高まった場合には、現在の値を増加させることができる。
【0080】
図６に示すフローチャートは、安全なボーラス投与量が送達された過去の３時間にわたるユーザの血糖レベルの測定値に基づいて、ＮＦに対する調整を決定するために使用することができる。現在のＮＦで開始し、安全なボーラス投与量が送達され、血糖が所定の時間期間、例えば３時間監視される。血糖が高まった場合、現在のＮＦは、次の計算のために、例えば１０％増加される。高まった血糖（Ｅｌｅｖａｔｅｄ ｂｌｏｏｄ ｇｌｕｃｏｓｅ）は、いくつかの実施形態では、３時間時点で設定値を８０ｍｇ／ｄｌより大きい値だけ超える血糖、として定義され得る。他の値、例えば、３時間時点で設定値を５０ｍｇ／ｄｌ、６０ｍｇ／ｄｌ、７０ｍｇ／ｄｌ、９０ｍｇ／ｄｌ、又は１００ｍｇ／ｄｌ超える値が使用されてもよい。他の実施形態では、他の基準を使用してもよい。血糖が高まった血糖ではない場合は、血糖が低設定値を下回ったかどうかが判定される。そうでない場合、現在のＮＦは変更されない。ただし、血糖が当該設定値を下回った場合、ＮＦは、次の計算のために、例えば１０％減じられ得る。
【0081】
特定の実施形態では、安全なボーラス投与量で表される液状薬物の量を変更するため、傾向係数、低血糖リバウンド係数、及び夜間係数の任意の組み合わせを安全なボーラス投与量に適用することができ、安全なボーラス投与量は、ボタン３０２をユーザが選択することに応答してユーザに送達される。先に説明した全ての係数を使用する場合、安全なボーラスインスリン投与量は、以下のように表すことができる。
ここで、
ＣＦＴ、ＨＦＲｅｂｏｕｎｄ、及びＮＦは、安全のためのｘの値を変更する。様々な実施形態において、安全なボーラス投与量は、安全なボーラス投与量を計算するために、傾向係数、低血糖リバウンド係数、及び夜間係数、又はそれらの任意の組み合わせ（これらの係数が全て無い場合も含む）を考慮することができる。
【数15】
ＣＦＴ、ＨＦＲｅｂｏｕｎｄ、及びＮＦは、安全のためのｘの値を変更する。様々な実施形態において、安全なボーラス投与量は、安全なボーラス投与量を計算するために、傾向係数、低血糖リバウンド係数、及び夜間係数、又はそれらの任意の組み合わせ（これらの係数が全て無い場合も含む）を考慮することができる。
【0082】
ＩＯＢは、前インスリン送達からの残存インスリン（ｉｎｓｕｌｉｎ－ｏｎ－ｂｏａｒｄ）である。ＩＯＢが負の場合、０に丸められる。
【0083】
安全なボーラス投与量は、アルゴリズムによる（基礎）インスリンが安全なボーラス投与量を補償するために安全に増加することができる閉ループシステムに最適であり、閉ループシステムにおける低血糖のリスクを大幅に低減する。安全なボーラス投与量が食事イベントの通知時に投与された後、薬物送達デバイスのシステムソフトウェア１００は、ＭＤＡ１２９によって具現化されるアルゴリズムによる基礎インスリン送達に従って、ユーザの血糖レベルの食後のさらなる変動を補償する。
【0084】
ｘの値が減少すると、式（１４）に従って複数回インスリンが投与され得る。例えばｘは、先に説明した様々な係数の適用により３．５％に設定又は低減され、最初のボーラスインスリン送達は、ユーザが「食事をする」ボタン３０２を選択したときに投与され、２回目のボーラスはその１０分後に投与され、３回目のボーラスはその２０分後に投与され得る。安全にインスリンを投与するために、血糖の傾向を利用することができる。ＩＯＢは過剰なインスリン投与に対して安全である。
【0085】
未ボーラス又はボーラス不足の食事の検出－本発明のこの態様では、過去のグルコース履歴を評価し、自己ボーラス投与を介して手動で補償されなかったか、又はボーラス不足であった食事をユーザがしたかどうか、及びユーザがボタン３０２の選択によって薬物送達システム１００に食事及びイベントを通知しなかった状況について判定する方法が開示される。この実施形態の拡張において、未補償又は補償不足の食事が検出される場合、システムソフトウェアは、ユーザに測定基準を提供し、また、それらの期間中の高グルコース濃度に対するＭＤＡ１２９の積極性を増加させることができる。
【0086】
典型的な、未ボーラス又はボーラス不足の食事は、ユーザのグルコースの有意な増加、及び基礎を超える自動インスリン送達の有意な増加をもたらす可能性がある。本発明のこの態様の１つの実施形態では、システムソフトウェアは、以下のように、各２４時間期間にわたっての５分の移動増分での５時間ウィンドウをレビューすることができる。
ここで、
Ｗｐｏｓｔは、直近５時間ウィンドウ間に投与されたインスリンの総量であり；
Ｇｐｏｓｔは直近５時間ウィンドウのグルコース測定値の平均値であり；
Ｉａｌｇは、薬物送達アルゴリズムによって推奨されるインスリンであり；
２２８は、１日における５時間ウィンドウの数であり；
６０は、５時間における５分のサイクルの数である。
【数16】
【数17】
Ｗｐｏｓｔは、直近５時間ウィンドウ間に投与されたインスリンの総量であり；
Ｇｐｏｓｔは直近５時間ウィンドウのグルコース測定値の平均値であり；
Ｉａｌｇは、薬物送達アルゴリズムによって推奨されるインスリンであり；
２２８は、１日における５時間ウィンドウの数であり；
６０は、５時間における５分のサイクルの数である。
【0087】
当業者であれば理解できるように、上式の定数は調整可能なパラメータである。方程式を評価する周期間隔が異なれば、あるいはウィンドウサイズが異なれば、適切に異なる定数を使用することになる。
【0088】
もし Ｗｐｏｓｔと Ｇｐｏｓｔが特定の基準を満たす場合、その特定期間のすべてのデータ点は、未報知の食事の検出の定義を満たすとみなすことができる。一実施形態では、これらの基準は例えば以下のようになる。真偽
【数18】
【0089】
ここで、閾値は、直近の５時間ウィンドウにわたって送達されるユーザのＴＤＩベースの基礎量の少なくとも２倍であり、直近の５時間ウィンドウにわたってのユーザの平均グルコースは１８０より大きい。この実施形態で導入された特定の数値は、すべて可変パラメータであることに注意することが重要である。例えば、３０分増分ごとに６時間ウィンドウをレビュー、又は１５分増分ごとに３時間のウィンドウをレビュー、又は他の値でのレビューなど、移動ウィンドウの増分も総期間も変化し得る。さらに、選択基準の閾値も変化し得る。例えば、総増加自動インスリン送達の閾値は、基礎送達の２倍と比較して、１．５倍、３倍、又は４倍とすることができる。また、最終グルコース濃度は、１５０ｍｇ／ｄＬ、２５０ｍｇ／ｄＬ、ユーザの最終グルコース目標値、その他の値など、異なる値として変化し得る。
【0090】
各移動ウィンドウ中のユーザの平均グルコース濃度は、検出の関連閾値とともに、終了グルコース条件の追加として、又はその代替として、条件として含めることもできる。例えば、移動ウィンドウ中の平均グルコースが１５０ｍｇ／ｄＬより高いことを条件とすることができる。
【0091】
システムは、この期間中における食事の二元的な検出ではなく、各条件が超過される程度に応じて食事の発生の確率的計算を代わりに提供することができる。例えば、システムは、自動化インスリン送達が５時間ウィンドウにわたって基礎量の１．５倍を超えた場合、未報知の食事又はボーラス不足の食事が発生した可能性を５０％として提供することができ、送達がこの同じ期間中に基礎量の３倍を超えた場合、可能性は１００％に上昇し得る。各条件は、食事送達の確率を提供することができ、食事の発生確率の最終決定は、すべての条件にわたる食事の確率の評価の平均、合計、又は他の組み合わせとして計算することができる。
【0092】
未報知の食事が検出された各期間について、システムは、ユーザが未報知の食事をしたことシステムが検出したことを、ユーザに知らせることができる。さらに、システムソフトウェアは、ユーザがその量のボーラスを自己投与していたならば、ユーザのグルコース制御結果が改善していたであろう、期間の終わりにおけるユーザの最終グルコースに基づく推奨インスリン量を提供できる。
【数19】
【0093】
さらに、システムソフトウェアは、追加の必要インスリンに基づいて、この期間中のＱ：Ｒ比（インスリン偏差－対－グルコース偏差の相対コスト）を以下のように減少させることによって、この期間の最初の９０分の間のグルコース偏差に対してより積極的に応答することができる。
【数20】
【0094】
本発明の別の態様では、機械学習アプローチを用いて食事の検出を行うことができる。この実施形態では、血糖レベルの特徴的な上昇プロファイルを検出する機械学習モデルに基づいて食事を検出することができる。食事検出モデルは、好ましくは、閉ループ制御データセットで学習される。既定の上昇特性を有する閉ループデータからの血糖プロファイルは、訓練データとして使用されるようにラベル付けされる。一実施形態では、上昇特性は、例えば、１５分以内に２０ｍｌ／ｄｌ、３０分以内に４０ｍｌ／ｄｌ、６０分以内に６０ｍｌ／ｄｌとすることができる。
【0095】
一実施形態では、最初の血糖値上昇後１０分、最初の血糖値上昇後１５分、最初の血糖値上昇後２０分から、時間を遡った２時間分の血糖値データを、食事を検出するための決定木を用いて訓練する。
【0096】
図７は、食事の検出に使用される血糖レベルのプロットにかかるスライディングウィンドウを示している。この例では、スライディングウィンドウがＢＧ点２３、２４、２５、及びそれ以降に達したときに、時間を通してウィンドウが指標化するにつれて、食事が検出される。図８は、血糖上昇と食事検出の関係を示している。食事が３回の日のパターンを示す。
【0097】
食事を検出するために、血糖値データから特定の特徴が検出される。一実施形態では、血糖データの２時間の履歴が維持される。この実施形態では、血糖は５分ごとにサンプリングされ、２５のデータ点が得られる。異なる履歴期間又は血糖レベルのサンプリングの異なる間隔が使用される実施形態では、異なる数のデータ点が分析に利用可能となる。本発明の一実施形態では、以下の特徴、すなわち、１５分平均値（直近２時間の履歴の間の１５分毎の平均血糖値）；範囲の特徴（１５分毎の血糖レベルの差）；デルタ値（血糖値のプロットの粗い傾きを提供する、１５分平均値の差）；傾き値（血糖レベルのプロットの傾きの連続する値間の差）；及び二階導関数（血糖レベルのプロットの傾きの差）が検出され得る。本発明の他の実施形態では、他の特徴を使用してもよい。
【0098】
訓練フェーズでは、１５分以内に２０ｍｌ／ｄｌ、３０分以内に４０ｍｌ／ｄｌ、６０分以内に６０ｍｌ／ｄｌといった上昇特性を持つ血糖データが特定される。特定されたデータは機械学習モデルに提示され、食事検出ルールが開発される。グルコースレベルの食後上昇を認識するために、血糖曲線の完全な上昇部分が使用されるが、一実施形態では、上昇する血糖曲線の１０分、１５分、２０分（及び各時点でのそれ以前の合計２５個のデータ点の値）のみが機械学習システムに提示されることに留意すべきである。目的は、最小限の待ち時間で食事を検出することである。
【0099】
機械学習パイプラインは図９に描かれており、１０分食事検出分類器、１５分食事検出分類器及び２０分食事検出分類器のデータ生成を示している。食事のＢＧ上昇点は、低閾値及び高閾値の内側になければならない。１０分分類器は２時間のデータを抽出するために１０分先と１１０分前とを参照し１５分分類器は２時間のデータを抽出するために１５分先と１０５分前とを参照し２０分分類器は２時間のデータを抽出するために２０分先と１００分前とを参照する。図１０は、１０分食事分類器、１５分食事分類器及び２０分食事分類器の教師あり訓練を示す。
【0100】
特定の実施形態では、決定木を食事の検出に使用することができる。一実施形態では、食事は３つの異なる遅延期間を使用して検出される。これらは、１０分遅延検出器、１５分遅延検出器及び２０分遅延検出器である。１０分遅延検出器、１５分遅延検出器及び２０分の遅延検出器は、それぞれ現在時刻の１０分前、１５分前及び２０分前に、食後血糖値の上昇が始まったと仮定して、血糖値の上昇を認識する。食事検出決定木で使用される正確なルールは、本発明の異なる実施形態に基づいて異なる場合がある。さらに、異なる時間帯を使用する検出器を開発することもできる。
【0101】
食事検出をより頑健（ｒｏｂｕｓｔ）にするために、モデルはカスケード接続（ｃａｓｃａｔｅｄ）及び／又は組み合わされてもよい。新しい血糖値がＣＧＭ１０８から受信されると、各５分間隔で、１０分食事検出器、１５分食事検出器及び２０分食事検出器が起動され、食事が検出される。これらの結果は合成され、頑健な食事検出モデルとなり、その例を図１１に示す。１１００において、ＭＤＡ１２９の直近のサイクルが開始し、１１０２において、直近の血糖測定値が受信され、直近の２時間の履歴に追加される。１０分遅延食事検出器１１０４、１５分遅延食事検出器１１０６及び２０分遅延食事検出器１１０８は、血糖測定値の２時間履歴。１１１０において、遅延食事検出器１１０４、１１０６及び１１０８のそれぞれからの結果がプールされ、１１１２において、食事検出結果が出力される。遅延食事検出器１１０４、１１０６及び１１０８からの結果の組み合わせに基づいて、食事検出が「真（ＴＲＵＥ）」であるか「偽（ＦＡＬＳＥ）」であるかを判定するために、１１１０においてプール分類器によって様々なルールが実施され得る。
【0102】
一例として、現在のサイクルで１０分遅延食事検出器が真を返した場合、次のサイクルで１５分遅延食事検出器が真を返し（このサイクルで１０分遅延食事検出器も真を返すことが考えられる）、次のサイクルで２０分遅延食事検出器が真を返すことが予想される。頑健性のために、これらの検出器が真を返し得る期間が許容され、図１１に示すように、１０分検出器、１５分検出器、及び２０分検出器の結果を引き出すことによって、最終的な食事検出結果が合成される。
【0103】
自動ボーラス投与－特定の実施形態では、未ボーラス又はボーラス不足の食事が検出されると、検出に使用される方法にかかわらず、インスリンの自動ボーラス投与量が射出される。図１２は、自動ボーラスを投与すべきかどうかを決定するための論理フローを示す。１２００において、サイクルが開始する。前述のように、本発明の好ましい実施形態では、各サイクルの長さは５分であり、各５分サイクル中にＣＧＭから新しい血糖測定値が受信される。本発明の特定の実施形態では、新しいＢＧ測定値の受信は、次のサイクルの開始をトリガする。１２０２において、直近の血糖測定値が受信され、１２０４において、直近に受信された測定値を含む直近の血糖測定値に対して、先に説明した食事検出器が実行される。１２０６において、食事が検出された場合、１２０８において前述したように自動ボーラスが投与される。食事が検出されなければ、制御は１２００に戻り、次のサイクルの開始を待つ。
【0104】
自動ボーラスは、公称インスリン送達量を有してもよい。一実施形態では、自動ボーラスは、上記で詳細に説明した安全なボーラス投与量であってもよい。他の例示的な実施形態では、必要インスリン量は、公称的に、ユーザのＴＤＩの百分率（例えば、８％）となる。このインスリン量は、安全ＩＯＢ必要量（ｓａｆｅ ＩＯＢ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ＩＯＢＳＲ）によって補正のために調整され、現在のＩＯＢによって調節される。安全ＩＯＢ必要量は、血糖を補正するために必要なインスリンを示す（ただし、安全性を向上させるために、インスリン設定値を使用する代わりに、例えば１５０ｍｇ／ｄｌなどの高値を使用してもよい）。
ここで、
ここで、
ＣＦは１６００／ＴＤＩとして定義される補正係数（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）である。
【数21】
【数22】
ＣＦは１６００／ＴＤＩとして定義される補正係数（ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）である。
【0105】
自動ボーラスのトリガー前に手動ボーラスが投与された場合、ＩＯＢがインスリン送達を調節する。ＩＯＢが十分に高ければ、自動ボーラスは０単位のインスリンを投与することができる。一方、ユーザがボーラス不足であれば、ＩＯＢに従って適量のインスリンが供給される。
【0106】
自動ボーラスは、食後の血糖補償のために安全な量のインスリンを送達する。コアの閉ループ制御アルゴリズムは、ユーザに関して範囲内にある時間を最大化するために基礎インスリンの適切な量を提供し続ける。
【0107】
以下の実施例は、ユーザに送達されるべき薬物の取り得る量の探索空間の段階的探索を提供することにより、薬物の最適送達を決定する方法を提供するための、本明細書に開示されるシステム及び方法の様々な実施形態に関する。
【0108】
実施例１は、本発明の第１の実施形態の方法であり、食事イベントの通知を受信する工程と、ユーザに送達されるべき安全なボーラス投与量を計算する工程と、安全なボーラス投与量を送達する工程と、ユーザの血糖レベルを緩和する工程と、薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムによってユーザの血糖レベルのさらなる変動を補償する工程とを含む。
【0109】
実施例２は、実施例１、又は本明細書で開示される他の実施例の拡張であり、食事イベントの通知は、ユーザインタフェースのボタンをユーザが選択することを含む。。
【0110】
実施例３は、実施例１、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量は、安全な公称インスリン送達量及び現在の残存インスリンの関数として計算される。
【0111】
実施例４は、実施例３、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全な公称インスリン送達量は、ユーザの１日の総インスリン必要量の百分率として計算される。
【0112】
実施例５は、実施例４、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量は、ユーザの現在の血糖レベルを考慮する血糖補正係数によって修正される。
【0113】
実施例６は、実施例５、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量は、過去の所定期間のユーザの血糖値の傾向に対して補正する傾向補正係数によって修正される。
【0114】
実施例７は、実施例６、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、傾向補正係数は、過去の所定期間のユーザの血糖値の傾き及び曲率に基づく。
【0115】
実施例８は、実施例５、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量が、安全なボーラス投与量の送達前の所定期間内にユーザが低血糖イベントを経験した場合に、安全なボーラス投与量を所定量減少させる低血糖からのリバウンド係数によって修正される。
【0116】
実施例９は、実施例５、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量は、ボーラス投与量が夜間期間中に投与される場合、計算量だけ安全なボーラス投与量を減少させる夜間係数によって修正される。
【0117】
実施例１０は、実施例９、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、過去の発生において、夜間係数の現在値が低血糖の追加リスクを生じさせた場合には、現在値が下げられ、又は過去の発生において、夜間係数の現在値でユーザの血糖値が高まった場合には、現在値が上げられる。
【0118】
実施例１１は、実施例３、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量は、血糖補正係数、傾向補正係数、低血糖からのリバウンド係数、及び夜間係数の任意の組み合わせによって修正することができる。
【0119】
実施例１２は、実施例１、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量を送達することが、食事イベントの通知後の所定の時間に送達される複数の段階的投与量に安全なボーラス投与量を分割することをさらに含む。
【0120】
実施例１３は、実施例１２、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、安全なボーラス投与量が各段階的送達で再計算される。
【0121】
実施例１４は、実施例１、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事イベントの通知は、持続グルコースモニタから受信したユーザの血糖レベルに基づいて、食事の摂取を自動的に検出することを含む。。
【0122】
実施例１５は、実施例１４、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事の摂取を自動的に検出することは、薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムによって計算される液状薬物の自動送達の有意な増加におけるユーザの血糖レベルの有意な増加の検出に基づく。
【0123】
実施例１６は、実施例１５、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、ユーザの血糖レベルの増加及び液状薬物の自動送達の増加が、持続血糖モニタからの新しい血糖測定値の受信ごとに評価される所定の移動ウィンドウにおいて評価される。
【0124】
実施例１７は、実施例１４、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事の摂取の自動検出は、食事検出分類子として訓練された１つ又は複数の機械学習モデルによるユーザの血糖値のプロットの分析に基づいている。
【0125】
実施例１８は、実施例１７の拡張、又は本明細書に開示される他の実施例であり、１つ又は複数の機械学習モデルは、現在時刻より前の様々な時刻に始まるユーザの血糖レベルの食後上昇を検出するように訓練される。
【0126】
実施例１９は、実施例１８、又は本明細書に開示される他の例の拡張であり、１つ又は複数の機械学習モデルは、１０分遅延検出器、１５分遅延検出器、及び２０分遅延検出器を備える。
【0127】
実施例２０は、実施例１７、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、１つ又は複数の機械学習モデルがカスケード接続されて、食事摂取の最終決定を提供する。
【0128】
実施例２１は、実施例１４、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事の摂取の自動検出は、１つ又は複数の決定木によるユーザの血糖レベルのプロットの分析に基づく。
【0129】
実施例２２は、実施例２１、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、決定木は、血糖値の上昇が現在時刻より前の様々な時刻に始まったという仮定を用いて、血糖レベルの上昇を認識するために複数の遅延検出器を使用する。
【0130】
実施例２３は、実施例２２、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、複数の遅延検出器は、１０分遅延検出器、１５分遅延検出器及び２０分遅延検出器を含む。
【0131】
実施例２４は、実施例２２、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、複数の遅延検出器の結果がプールされ、最終的な食事検出判定が合成される。
【0132】
実施例２５は、実施例１４、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事イベントの通知に応答して、本方法は、食事の内部未報知の検出をユーザに通知することと、推奨ボーラス投与量をユーザに提供することとをさらに含む。
【0133】
実施例２６は、実施例２５、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事イベントの通知に応答して、本方法は、推奨ボーラス投与量に基づいて、グルコース偏差に対してより積極的に反応するように薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムを調整することをさらに含む。
【0134】
実施例２７は、本発明の第２の実施形態の方法であって、以下の工程、すなわち、持続グルコースモニタから受信したユーザの血糖レベルに基づいて食事の摂取を自動的に検出することと、未報知の食事の検出をユーザに通知することと、推奨ボーラス投与量をユーザに提供することと、推奨ボーラス投与量に基づいてグルコース偏差に対してより積極的に反応するように薬物送達システムの薬物送達アルゴリズムを調整することとの工程を含む。
【0135】
実施例２８は、第３の実施形態のシステムであって、プロセッサと、プロセッサ上で実行され、食事イベントの通知を受信する機能と、ユーザに送達されるべき安全なボーラス投与量を計算する機能と、安全なボーラス投与量を送達する機能と、ユーザの血糖レベルを監視する機能と、薬物送達システムの薬剤送達アルゴリズムに従って、ユーザの血糖値のさらなる変動を補償する機能とを提供する、ソフトウェアとを備える。
【0136】
実施例２９は、実施例２８、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、食事イベントの通知は、薬物送達システムのユーザインタフェースのボタンをユーザが選択することを含む。
【0137】
実施例３０は、実施例２８、又は本明細書に開示される他の実施例の拡張であり、持続グルコースモニタをさらに備え、食事イベントの通知は、持続グルコースモニタから受信したユーザの血糖レベルに基づいて、食事の摂取を自動的に検出することを含む。
【0138】
本明細書で説明する技術のソフトウェアに関連する実装としては、ファームウェア、特定用途向けソフトウェア、又は１つ若しくは複数のプロセッサによって実行され得る任意の他のタイプの、コンピュータ可読命令が含まれ得るが、これらに限定されない。コンピュータ可読命令は、非一時的なコンピュータ可読の媒体を介して提供され得る。本明細書で述べる技術のハードウェアに関連する実装には、集積回路（ＩＣ）、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルアレイ（ＦＰＧＡ）、及び／又はプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの例では、本明細書で述べる技術、及び／又は本明細書で述べるいずれのシステムもしくは構成コンポーネントも、１つ又は複数のメモリコンポーネント上に記憶されたコンピュータ可読命令を実行するプロセッサを用いて実行され得る。
【0139】
本発明が関連する技術分野の当業者は、本発明の多くの変更及び適応を実現し得る。調整可能なパラメータの値を含む、本明細書で提供される実装形態は、例示的なものとみなされるべきであり、本発明をいかなる意味においても限定するものではない。当業者であれば理解するように、本明細書で述べた実装形態の多くの変形が可能であり、本発明の範囲内に入る。さらに、本明細書で説明した様々な実施形態の特徴は、相互に排他的なものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、そのような組み合わせ又は順列が本明細書で明示されなかったとしても、様々な組み合わせ及び順列で存在し得ることを理解されたい。したがって、本明細書に開示される方法及び装置は、本発明の限定としてではなく、その例示として捉えられるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】