CN1329511A - 帮助用户进行包括多个操作的自我医疗的方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种帮助用户进行自我医疗的方法,所述自我治疗包括多个动作,所述方法包括在一个或多个数据库中,收集代表和所述自我治疗相关的参数的数值的数据的步骤,以及处理所述一个或多个数据库,以便提供两个或多个动作之间的备选选项,并提供两个或多个动作中每个动作的相应量值的步骤。本发明还涉及具有执行根据本发明的方法的装置的计算机***,以及其上记录有程序的计算机可读介质,当程序被执行时,将使计算机执行根据本发明的方法。

Description

帮助用户进行包括多个操作 的自我医疗的方法和***
本发明涉及帮助用户进行自我医疗的方法,所述自我医疗包括多个操作。
本发明还涉及帮助用户进行自我医疗的***/设备,所述自我医疗包括多个操作。
在下面的说明中,用户/患者将是患有糖尿病的患者。
若干年来,已能够购买用于治疗糖尿病的各种仪器,例如,用于注射胰岛素的仪器,用于测量血糖的仪器(下面把这种仪器称为BGM),用于抽取血液样本的仪器,以及其它附件,其目的是使患者能够分离并且高度安全地医护他的糖尿病。
许多糖尿病患者是易于对医疗设备缺乏安全感的老年人。于是非常可靠,并且也是非常重要的是,用户可从医疗***获得向用户确认从***的技术功能到患者的心理状态的所有一切都很好的反馈。这为患者铺设了一个心理安全网,有助于提高具有诸如糖尿病之类的疾病的生活质量。
按惯例,糖尿病患者的生活遵守严格的规则。过去,为了遵守治疗规范,需要患者遵循严格的生活规则。其目的是很好地控制血糖水平(BGL),从而极大地降低稍后的并发症的危险。从“生活质量”的观点来看,这是极不希望出现的情形。通常这会导致患者心情较差-已知患者心情差会导致差的BGL调整。
另外,在某些文化/社会中,使用注射器/针头服用药物存在阻力,于是人们选择备选方式,试图遵守治疗规范。但是,不幸的是,结果通常是人们选择不能完全对应或根本不对应最佳治疗规范的备选方式,从而选择具有副作用的错误备选方式。
此外,新陈代谢是非常复杂的动态***。由于许多因素发生作用,因此很难获得并保持糖尿病患者的概观。糖尿病患者很可能怠于监测或依赖于过于简单的工作规则,或者最终忽视该疾病。
过去,已提出了试图减轻糖尿病的淡褐色的各种***。这些***主要起统计的作用,仅仅记录用户指定的任何输入数据。在这些***中,通常,用户必须把食物和锻炼的量值输入***中。依赖于用户采取行动的***难以很好地发挥作用,因为用户不愿意与之打交道。
专利说明书WO95/32480公开了一种医疗信息支持***,它具有借助患者操纵的接口装置,由微处理器控制的患者传感器和报告记录器,微控制器把数据写入存储器中。该说明书还公开了一种具有零边界值的报警算法,该零边界值由用户指定,并经由医师同意。该***仅仅记录用户指定的任何输入数据。
专利说明书WO94/24929公开了一种患者支持和监测***,该***具有位于远程位置的,用于从传感器和给药***收集信息的数据库。该***还记录用户规定的任何输入数据,并可根据接收的参数,启动医疗反应。
本发明的目的是提供一种方法,该方法向用户提供自我治疗的操作自由。
这是通过以这样的方式,即可以多种方式实现与治疗规范的一致性,提供选项/可能性,指导用户进行自我治疗来实现的。
更具体地说,本发明涉及一种帮助用户进行自我医疗的方法,所述自我治疗包括多个动作,所述方法包括:
在一个或多个数据库中,收集代表和所述自我治疗相关的参数的数值的数据的步骤,所述方法还包括:
处理所述一个或多个数据库,以便在两个或多个动作之间,向患者提供备选选项,并提供两个或多个动作中的每个动作的相应剂量。
从而,用户的自我治疗从受到限制改变为具有可选性,从而提高了用户的整体“生活质量”,并且通过选择和治疗规范相符的建议选择,更好地确保用户的自我治疗更好地或者完全和规定的治疗规范相符。这避免了由于用户缺乏对自我治疗中涉及的复杂因素的清楚认识,而选择不完全符合或者根本不符合最佳治疗规范的行动和备选方案。
通过向用户提供许多选项,他可选择他最喜欢的一种选项,并仍可获得正确和充分的治疗,而不是独自选择最容易,并且最有吸引力的行动进程,最容易并且最有吸引力的行动可能是错误的或者是不适合的,并会导致副作用。
另外,完成规定治疗方式的选择可能性使患者对治疗的控制感觉更有信心,并增大了治疗的治疗效果,提高了患者使其治疗适应于他的日常生活的能力。
另外,降低了用户患病的感觉,因为用户有选择的余地,而不仅仅是接受行动指令。
本发明的另一目的是估计所述参数之一的一个或多个未来数值,以便获得在不久的将来的患者状况信息,从而提高提供更好/更相关的选择的可能性。
可根据代表人体新陈代谢的动态模型,实现估计一个或多个未来数值的途径。
本发明的另一目的是提供患者用于疾病自我治疗的电子数据/信息的有效监测,从而在功能和情感两方面,获得更高的安全性,并向患者提供有效的反馈。
本发明还涉及一种具有执行程序的装置的计算机***,当程序被执行时,将使计算机执行按照权利要求1-19所述的方法。
所谓计算机***指的是包括处理装置,并且在这一或那一时间可被编程,以便执行一组指令/命令的***,类似于患者用于自我治疗的,包括传感器,给药设备,数据收集装置及显示装置中的一个或多个的***,或者诸如PC,膝小型电脑,掌上型电脑之类的通用计算机***,或者具有至少一个包含适于执行程序(以硬件或软件形式)的微控制器的设备的***,等等。
本发明还涉及一种计算机可读介质,该计算机可读介质上记录有程序,当程序被执行时,将使计算机执行按照权利要求1-19所述的方法。
计算机可读介质可以是,例如CD-ROM,磁盘,ROM电路,网络连接或者通常可向计算机***提供如何执行指令/命令的信息的任意介质。
为了向用户提供相关并且有效的选择/建议,上面提及的***和方法需要尽可能好的数据收集。在一个优选实施例中,提供了涉及各个设备的一种***/方法,所述各个设备配置有电子通信装置,从而当各个设备处于相互通信状态时,所述各个设备在它们之间频繁交换信息。从而可获得更高的功能安全性,并且可提高***的总的数据容量,从而提高了检查每个设备是否良好,并且完全准备就绪的***的反馈可能性,以及在给定情况下,被给予供选择的若干可能的最新选择的患者的反馈可能性。
可为与例如糖尿病的治疗相关的各种相应功能,配置专用的设备,例如刺血装置,体液分析器,一个或多个把预定剂量的药物给与患者的给药设备。此外,还可以有糖尿病患者使用的若干其它辅助工具,例如,血液分析器的测试条,针头,擦去血液的布巾,额外的胰岛素药筒,葡萄糖药片,废物容器等。
根据本例的设备传递下述信息:例如,药物数量,药物类型,体内相关物质的浓度,例如体液水平/浓度,时间标记,食物数量(例如,碳水化合物的数量或单位),物理活性的测量结果,给患者的通知(例如警报和警告),体征(例如,体重,血压等)以及存货补给(logistics)。这可确保能够自动保存,显示,从所有相关设备接收及向所有相关设备传输,例如类似于加药器的给药***的相关信息,即,胰岛素的单位数目,胰岛素类型,及服药时间和日期,更特别的是可确保在***/方法可访问的一个或多个数据库中处理所述相关信息,以便获得上面和下面描述的结果。加药器还可接收和要服用的胰岛素的预定单位数目相关的信息,并借助机电装置,自动设置要服用的药物的数量。这样,年老的患者和残疾患者不必自己设定相关的药物数量,而只需启动加药器,确认的实际服用剂量可被用作输入数据。
可以取代加药器,或者和加药器相结合的形式,包括类似于适于在气流中加入一剂药物的吸入器或药片分配器之类的其它给药***。根据本发明,吸入器和/或药片分配器也可和类似于加药器之类的其它设备相互传递相关信息。
对于安全保存,校准和更新数据,以及可能的把数据传输给类似于PC或数据的外部设备,以便进一步进行数据采集,存储和处理来说,把来自于所有设备的数据传输给含有最高优先级的程序的功能主模块/设备是特别有益的。这样,患者,医师或医护专家组可获得患者过去的行为举止,并且医师或医护专家组可检查患者是否遵从对其规定的节食或治疗计划。根据本发明,这提高了选择的可能性。
另外,患者还可手动输入和治疗有关的信息。该信息可以是历史信息,以及和未来的方案(行为方式)相关的信息,例如计划的体格锻炼,胰岛素的服用,食物和其它药物的摄取量。该信息可被收集,从而用作电子糖尿病日志,或者可用于借助接收装置,通知患者计划的活动是否危险。患者还可从医师,从专家小组或者自动接收建议的药物用量,运动量,食物数量等。所有这些信息可用于估计一个或多个未来参数值,例如BGL。
显然由于所述设备将由患者随身携带,因此可能缺少先进的输入装置,例如键盘的空间。于是,患者使用简单的输入装置,一次把不能以标准格式输入的信息,例如关于治疗的个人评语键入所述设备中,随后需要时,可再次从列表中选出。
最好,***的所有设备可交换信息,从而利用组合信息更新每个设备(或者至少通信范围内的每个设备),不过一个特定设备仍是与任意外部***联系的连接设备,从而为了更好的安全性和备份,信息的每个二进制被映射。这对***的总存储容量提出了更高的要求。
对于根据本发明的一个实施例的BGM来说,相关信息可以是可被保存或被传输给另一设备的测量时间和日期,测得的血糖水平/浓度。
对于根据本发明的一个实施例的加药器来说,相关信息可以是药物的类型(例如,长效胰岛素或短效胰岛素),要服用的胰岛素的单位数目,以及服药时间和日期。该信息可由患者手动设置,或者由医师,医护专家组远程设置,或者自动设置。
对于根据本发明的一个实施例的吸入器来说,相关信息可以是药物的类型,要服用药物的单位数目,以及服药时间和日期。该信息可由患者手动设置,或者由医师,医护专家组远程设置,或者自动设置。
对于根据本发明的一个实施例的存储容器来说,相关信息可用于跟踪容器中物品的数量,从而每次使用物品(例如药筒,针头等)时,存储容器将更新存货清单。该清单可立即或稍后被传送给优先级最高的设备,所述设备再更新患者拥有的物品总量,从而***可通知患者何时他应定购新的库存物品,以使建议的所有不同行动都可得以实现。如果存货清单被传送给外部设备,则***也可自动完成定购,这极大地提高了患者的信心,舒适性和安全性。
对于根据本发明的一个实施例的药片分配器来说,相关信息可以是分配的药片的数目,剩余药片的数目,分配时间及分配的药片的类型。分配器可保存该信息,和/或把该信息传递给通信范围内优先级最高的有效设备,或者其它设备。
下面详细说明了根据本发明的一个优选实施例。该特定实施例只是本发明的一个例子,不应被理解为对如附加的权利要求中要求的保护范围的限制。
下面,术语“Margin Maker”被用于根据本发明的方法/***。
下面将参考附图1-8详细说明本发明,其中:
图1表示了图解说明Margin Maker***的例证实现的本发明实施例的流程图;
图2a、2b和2c表示了向用户提供选择,并接收来自于用户的选择的用户界面的例子;
图3图解说明了使用模型的例证专家***的示意图;
图4表示了根据本发明的随时间变化的动态患者模型的更详细的表示法;
图5表示了可包含根据本发明的一个实施例的优选***的例子;
图6表示了根据本发明的另一实施例;
图7根据本发明的一个实施例,图解说明了信息的传递和交换原理;
图8图解说明了设备***和中央***之间的通信。
图1表示了图解说明Margin Maker***的例证实现的本发明实施例的流程图。
在步骤101,提供/更新输入数据。更具体地说,如步骤102-105所示那样,更新不同类型的数据。
在步骤102,从医护组提供/更新数据。该数据描述在和医护组会诊之间的时间间隔内,真实/有效的单个用户/患者的特征。该数据通常是作为专业保健人员进行的测试的结果(例如,胰岛素灵敏性)得出的,并由医护小组输入***中,例如,如同结合图8所述那样,借助移动电话***,以无线方式输入***中。
在步骤103,从各种设备,例如如上所述的,以及结合图5-7所述的那样,从便携式设备组提供治疗输入数据。
在步骤103,还可输入用户手动确定的输入数据。手动确定的输入数据可以是,例如由于用户在发烧,表示用户的体温的数值。手动确定的输入数据最好不同于用户的正常值。
数据描述患者接受的实际治疗(例如随时间变化的胰岛素摄取量)和对用户的效果(例如,随时间变化的血糖水平)。该数据由患者的居家治疗中,患者使用的各种设备搜集,并被自动传送给Margin Maker。
在步骤104,提供/更新患者的以前选择,即来自于患者的数据。
这是患者已选择执行的,还未被其它输入装置确认的(例如,在胰岛素加药器和Margin Maker同步之前的胰岛素注射),或者不可由其它输入装置确认(例如体格锻炼或食物摄取)的先前活动的记录。
在步骤105,以时间标记的形式,由***时钟提供时间信息。另外,也可确定日期。
由于适用于用户的备选建议会随着时间而变化,因此本发明的方法必须知道时间。
在步骤106,以数据集的形式,把在步骤102-105中提供/更新的信息收集到数据库中。
在处理输入数据之前,***在步骤107进行测试,以便查明输入信息的数量和/或质量是否足以关于用户行为产生有效并且相关的建议,以便提供给Margin Maker***的用户。
如果测试失败,即,输入数据不足以产生相关输出,则使用户知道由于缺少输入信息,此时,Margin Marker不能提供指导,并在步骤108,显示要求更多(全面)的数据的请求,并发出警报。
如果测试成功,则在步骤109继续该方法,在步骤109,在,例如使用模型的专家***中,处理提供/输入的数据。
原理上,专家***是人体中血糖水平的控制循环模型。根据输入数据以及Margin Maker中积累的历史数据,该模型的参数适于模拟和预测Margin Maker***的单个用户的血糖控制。为了更详细地说明该专家***,参考图3和图4。
对于在Margin Maker***中实现的n个可能的用户操作中的每个操作,把当前的血糖水平,目标血糖水平,当前时间的信息输入该模型中,n-1个用户操作调整到它们的当前数值(如果其它情况相同),1个用户操作被看作一个可变参数。在控制循环的n个重新计算(各个重新计算分别用于被看作可变参数的n个可能用户操作中的各个操作)之后,专家***得出使当前的血糖水平到达其目标值的n种途径。随后,需要评估这n种备选建议,以便排除不可实现的备选建议(例如,进食的食物数量不可能为负),从而提供可能选择的“最多n种”有效并且可实现的建议110。
通常,选择越快速的越快,即对病情起作用的建议,则适用于用户的选项/建议越多。换句话说,随着时间的逝去,建议/选择自由越来越少,并且限制越来越多,因为如果不注意/对病情采取行动,则用户的病情变得越来越严重,即,偏离正常的BGL。
排除建议的另一标准可以是,例如在如上所述的包括不同的便携式/手持设备的***中,用于实现该建议的特定设备存在于在用户选择的一组设备中,并被启动。这样,将只向用户提供他实际上能够执行的各种建议。
最后,在专家***中,时间被认为是变量-其它情况相同-以便测试在指定的时间段内,是否有可能发生危险情况。如果发现有可能发生危险情况,则在步骤111设置报警标记。
在步骤112,检查是否已设置报警标记。如果检查结果为真(即已设置报警标记),则在步骤113,借助音频信号以吸引用户的注意和/或通过启动含有恰当信息的显示器,向用户发送报警信号,而不考虑用户是否正在使用该***。在给出报警信号之后,在步骤115继续该方法,在步骤115中,如后面将说明那样,给出警报和建议。
如果在步骤112,测试结果为假,则在步骤114中,检查***是否被用户使用。如果否,则该方法在步骤101中,从头继续,并等待新的和/或更新的输入数据,因为当前情况并不特别要求用户的注意(不设置报警标记)。
如果步骤114的检查结果为真,并且用户正在使用/已启动该***,则执行步骤115。
在步骤115,把有效并且可实现的建议提供给用户。如果前一步骤是步骤113,则还可向用户显示任意警报,以便警告用户,并从用户得到快速动作。发出的警报可包括,例如用户应寻求医护,或者尽可服用规定药物等信息。
可以图2a,2Bt 2c或者其它适当的形式,呈现建议。
在步骤116中,***等待用户选择建议行动之一或者超时。
提供给Margin Maker的用户的每个建议将使他/她的血糖水平回到正常水平(“back on track“),但是总之不能排除下述可能性,即用户选择仅仅部分遵循推荐的建议,例如服用二分之一剂量的药物,而不是服用建议剂量的药物,或者用户选择完全或者部分地把几种建议结合在一起。一旦用户输入他/她的选择,则Margin Maker重新运行该流程,以便在新的情况下,更新相关的建议。图2a中表示了建议和选择的选择方案的例子。
如果用户选择什么也不做,则***最终将发出超时信号,并且考虑到自最后一次用户动作以来,已过去了一段时间,***将重新运行该流程,以便更新相关的建议。
据此,向用户提供了若干选择,每个选择满足一个规范,这里用户可选择他最喜欢的选择,并且仍然获得正确、完全的治疗,而不是独立选择最容易和最吸引人的行动进程,最容易和最吸引人的行动进程可能是错误的,或者是不足的,并导致副作用。
另外,可选择性使患者对治疗的控制更有信心,并增大了治疗的治疗价值,提高了患者的使他的治疗适合于其日常生活的能力。
图2a,2b和2c表示了向用户提供选择,并接收来自于用户的选择的用户界面的例子。
图2a表示了用户界面的一个例子,这里,列201包括不同的图标205-210,每个图标表示按照建议的一种行动选择。本例中表示的是图标205-210是服用速效胰岛素图标205,服用长效胰岛素图标206,服用指定类型的药片的图标207,锻炼图标208,食物摄取量图标209和酒精摄取量图标210。另外,还可呈现类似于服用另一类型的药片,从吸入器服用一剂药物等图标,只要这些选项适用于该用户。
在列202,表示Margin Maker推荐的n个建议(对应于图1中的步骤115),这里,每个行动建议(如果执行的话)使当前的BGL达到目标BGL。在本例中,Margin Maker已向用户/患者建议,服用10个单位(IU)的速效胰岛素,服用0个单位的长效胰岛素,服用指定类型的两片药片,锻炼60分钟,摄取0个单位的食物或者摄取0个单位的酒精。
在列203,表示了用户输入数据。在用户已输入动作选择和数量之后,Margin Maker根据改变后的情况,得出并显示更新的建议。这里,用户已选择服用5IU的速效胰岛素,现在结合新的情况,并考虑到用户的选择,Margin Maker在列202’给出更新后的建议。
现在,列202’处,更新后的建议是再服用5IU的速效胰岛素,服用0IU的长效胰岛素,服用一片指定类型的药片,锻炼30分钟,摄取0个单位的食物,或者摄取0个单位的酒精。
现在,用户选择锻炼30分钟,这表示在列203’中,模型因此更新建议。在列202”中表示的建议表明,在用户已完成规定的选择/行动之后,他的BGL应为目标BGL。
列204表示前一和后一建议及用户输入数据,从而能够滚动浏览不同时刻的数值。
这种特殊形式的用户界面需要具有一定质量或一定分辨率的显示器。在显示器较小的设备中,可替代或组合提供其它更简单的形式,例如如图2c中所示的形式。
或者,显示器将每次只显示一行图标201,建议202和用户输入数据,利用按键滚动浏览先前的建议和输入数据。
如同本领域中通常已知的那样,根据本发明的具体实施例,用户可以多种不同方式输入数据,例如,利用具有输入笔的触摸屏,触摸垫(touch pad)和显示器上的光标等。
显然,如果设备将由用户随身携带,则可能缺少先进的输入装置,例如键盘的空间。于是,患者使用简单的输入装置,一次把不能以标准格式输入的信息,例如关于治疗的个人评语键入所述设备中,如果再次需要时,可从列表中选出。
最好,包括如前所述的具有相互数据通信的多个便携式设备的***和Margin Maker一起使用。
这样,例如,加药器可自动地或者应用户请求,把服用的剂量传递给含有Margin Maker的设备,不同的设备可自动地或者应用户请求,传递表示生理参数的测量值,例如BGM可以输入数据的形式,把测得的BGL传递给Margin Maker。
另外,可把和存在并启动了哪些设备相关的信息传输给含有Margin Maker的设备,从而该设备只把建议提供给相应的存在和/或被启动的设备,从而如果用户无法使用含有长效胰岛素的加药器,则将完全不显示图标206和相应的建议。
图2b中表示了用户界面的一个例子,信息输入数据被给予所需的Margin Maker,以便得出行动建议。图中表示的是含有代表从BGM获得的数值的图标224,和代表用户体温值的图标225的列220。在给定时间确定的相应数值列举在列221中,本例中,BGM和体温的数值分别为10.5mmol/l和37.5℃。另一列232表示在不同时刻确定的数值,本例中,该列中没有确定任何数值。另一方面,在用户界面中,只显示具有确定数值的列,以及相应的时间标记。
列223表示前一和后一用户输入,从而能够滚动浏览不同时刻的数值。
该信息和辅助信息一起由Margin Maker使用,以便更好地估计目标血糖水平,并获得现在的血糖水平的测量结果。输入温度由专家***用于确定用户是否在发烧,因为发烧会影响所需的胰岛素数量。
该信息可由用户手动输入,由BGM设备和/或具有通信装置的体温传感器自动输入,或者既由用户手动输入,又由BGM设备和体温传感器自动输入,所述通信装置可与Margin Maker设备通信(可对应于图1中的步骤103)。
图2c表示了不同的用户界面的一个例子,该用户界面更适合于较小的显示器。图中表示的是具有时间轴231和在一天的三个不同时刻获得的BGL条形图232和232’(二个先前获得的BGL232和在实际时间获得的一个BGL232’)的图形的一个例子。BGL可从BGM获得,并可由Margin Maker自动或手动接收,如上所述,作为专家***的输入数据。
图2c中还表示了分别代表在获得BGL232的前后,用户选择服用的胰岛素剂量的两个条形图233。剂量233可能与Margin Maker在相应时刻建议的剂量完全或部分相同。另一方面,用户可能已完全独立地服用了剂量233的药物,并且仅仅规定了药物的剂量和类型。实际服用的剂量233(和时间及胰岛素的类型)可由用户输入数据规定,或者借助从加药器到含有Margin Maker的设备的通信规定。
如同结合图1说明的那样,先前获得的BGL232和服用剂量233,以及在实际时间获得的BGL232’,和其它相关输入数据被用于为用户预测未来的BGL进程,以便考虑到BGL的未来进程,向用户提出一个或多个建议。
在本例中,Margin Maker已建议用户应服用闪烁条形图233’所示的剂量。另外,可在其它位置显示其它建议。建议的胰岛素剂量和类型可被自动传输给相应的加药器,从而如果用户想完全遵循该建议,则他只需启动加药器上的按钮,精确地服用建议剂量的药物。或者,用户可在加药器上手动确定建议的剂量。
另一方面,例如,如果用户还希望进行锻炼,则他可选择只服用建议剂量的一部分(在用户指出之后,该部分剂量也可被自动传送)。在Margin Maker记录用户的只服用一部分建议剂量的药物的选择之后,据此更新专家***,并考虑到新的情况,得出新的建议。
结合图2a,2b和2c说明的用户界面只是例子,也可采用其它界面。另一方面,用户界面可以完全以字符为基础,不使用任何图形,从而降低***实现的复杂性。
图3图解说明了使用模型的例证专家***的示意图。
为了描述依赖于胰岛素的糖尿病患者的新陈代谢,提出了多种模型。此外,还进行了构造利用胰岛素控制血糖水平的***的努力。
下面举例说明了一个专家***,不过也可使用本领域中已知的其它专家,结果是相似的。所示的专家***包括输入变量301和302,生理参数和模型输入数据306,建议发生器305,患者动作304及患者模型303,下面将对它们进行说明。
在专家***中规定输入变量“理想的血糖水平”,该输入变量最好由医护小组或其它专业人员(预先)确定。变量301可类似于健康人的血糖水平,不过由于治疗规范(regimen)的缘故,可不同于健康人的血糖水平,例如可以稍高,以便防止低血糖症。
专家***使用的另一变量是代表给定时间的BGL的变量“血糖测量结果”302。
患者可以一定的频率或者使用连续血糖传感器,测量BGL,给出血糖测量结果变量302。已知人体新陈代谢的动力学的情况下,采样频率存在某一下限,该采样频率下限便于专家***正确地工作。
患者模型303是描述糖尿病患者的新陈代谢的动态模型。模型303引入了诸如患者体重和胰岛素敏感性之类的参数306,参数306因患者而异,并且在医护小组的诊断之间,可认为参数306是恒定不变的。模型303还可引入诸如长效胰岛素,速效胰岛素的注射,口服糖尿病药剂,锻炼,食物摄取量,酒精摄取量和发烧之类的模型输入数据306。已知模型输入数据306的某一组合的情况下,模型303描述过去的血糖水平。模型303描述人体新陈代谢的一些关键状态变量。
建议发生器305类似于控制***中的调节器。建议发生器305的输入数据是理想的血糖水平301和实际的血糖水平302之间的差值,以及患者模型的状态变量。已知输入数据的情况下,每个建议发生器305提出一个患者动作,以及相应的数量/剂量—吃一定量的食物,锻炼一定时间,注射一定量的速效胰岛素等—如建议方框305中所示。假定只遵循一个建议,计算所有的建议。
如患者动作304所示,患者对专家***中的每个可能动作具有最终决定权。他可以选择遵循这些建议,也可选择不遵循这些建议。通过完全或部分地选择建议之一,手动地,或者由糖尿病专用设备-加药器或血糖监测器自动地把患者动作304输入患者模型中。现在,患者模型303为建议发生器305产生一个新的输入数据,该输入数据代表更新后的状况。
图4更详细地表示了根据本发明的,依赖于时间的动态患者模型。专家***使用该模型给出未来BGL的预测/估计。
文献中描述了许多这样的模型。这里,采用申请人提出的一个非常简单的模型来解释其原理。如果需要,可以非常详细地发展该模型。
模型400根据一个或多个下述参数的输入数据,模拟碳水化合物新陈代谢的动力学:
BGL,
药物的剂量,
药物的类型,
食物摄取量,
饮料摄取量,
锻炼,
时间标记,
胰岛素敏感性,
用户的体重,
血压,
体温,及
其它。
调整该模型,以便精密地模拟用户的碳水化合物新陈代谢。通过根据来自于专家***的更新输入数据,持续不断地调整,可防止偏离真实状态的精密模拟。模型400的结构在所需的程度上,匹配新陈代谢的功能性。由于这种一致性,专家***/模型400能够预测趋势,甚至能够预测未来的BGL。
专家***持续不断地给出和用户的活动自由相关的建议。根据记录的所有事件,提出锻炼限度和食物摄取限度。
如果建议被确认(例如,在手持式设备的触摸屏上,键入指示),则这些建议被看作是算法的输入数据,并被用于提出未来的建议。
最好,借助显示出历史记录的图形显示器实现该对话,借助触摸屏可传统的按键给出输入数据。
对专家***来说,为了如上所述给出建议和限度,它必须根据任何已知的状态,预测事情将如何发展。
这可通过把碳水化合物新陈代谢的模型400用作Margin Maker原理的引擎(engine)来实现。
图中所示的是具有两个存储池的模型400:身体血糖402和胰岛素401。它们分别具有充填源403,403’和消耗源404,404’(即,两个速率)。身体血糖402具有充填源POG(血糖的产生)403和消耗源UOG(血糖的耗费)404,胰岛素401具有充填源POI(胰岛素的产生)403’和消耗源UOI(血糖的耗费)404’,这里,所有的速率403,403’,404和404’会依赖于控制速率的参数,随时间而变化。
下表中给出了控制速率的参数,例如食物,服药,锻炼等。
还可用状态402和401的一组微分方程式表示模型400,状态402和401均由状态身体血糖402的相应速率403,404及状态胰岛素401的相应速率403’和404’控制。这样,可容易地在微处理器中实现该模型,并且对于任意给定时间,模型可显示最近输入数据的结果。
模型400的微分方程可表示为:
BBG(t)=BBG(t-dt)+(POG-UOG)*dt
         流入量:    POG=f(F,t)
         流出量:    UOG=g(BM+KD+IIUOG+E,t)
I(t)=I(t-dt)+(POI-UOI)*dt
         流入量:    POI=h(MPI,t)
        流出量:     UOI=j(HL,t)
下表中说明了各个因数。
因数   说明  单位     作用
                               输入/输出
  D   服药   IU 把和要服用的可能胰岛素剂量有关的数据提供给用户。另一方面,用户可给出和希望的胰岛素数量相关的输入数据,***可提出恰当的食物摄取量。每次服用一剂胰岛素时,***自动地把该数值载入模型中,并据此计算预测。
  E   锻炼  Mol 把和在给定情况下,要进行的适当锻炼相关的数据提供给用户。另一方面,用户可给出和希望的锻炼量相关的输入数据,***可提出恰当的食物摄取量。用户接受该建议,则该建议将成为***的输入数据,并据此进行计算。转换为mol的工作由***完成
  F 食物摄物  Mol 把和在给定情况下,要摄取的适当食物量相关的数据输出给用户。用户接受该建议,则该建议将作为***的输入数据,并据此进行计算。另一方面,用户可给出和希望的食物摄取量相关的输入数据,***可建议或者服用胰岛素,或者进行锻炼。转换为mol的工作由***完成
                                  浓度和水平
 BBG   身体血糖  Mol 血液中葡萄糖的模拟总量。以葡萄糖的产生和耗费的积分形式,计算BBG。两次测量之间,BBG被用于估计用户的当前BGL。测量时,根据测得的BGL,更新BBG。
 BGL   血糖水平  mol/l 通过使BBG除以血液体积,计算BGL。模型能够预测BGL,并且BGL对用户非常重要,并可在任意时候被显示。每次用户测量实际的BGL时,***把BGL的数值自动载入模型中,该BGL数值否决先前计算的BGL数值,并对模型进行重新设置。初始值:5mmol/l
  I    胰岛素  Mol 体内的胰岛素水平。模型能够预测胰岛素水平。以胰岛素的产生和耗费的积分形式,计算该数值。初始值由医师根据测量结果设定,当用户就诊时,医师可校准该数值。
                                       速率
 POG 血糖的产生速率  mol/min 该速率由用户摄取并接受的食物量决定。由于不同类型的食物对BGL的动态影响不同,因此它还是时间的函数。
 POI 胰岛素的产生速率  mol/min 通过转换因子(MPI),该速率由注射的胰岛素决定。由于不同类型的胰岛素对BGL的动态影响不同,因此它也是时间的函数。
 UOI 胰岛素的耗费速率  mol/min 该速率由胰岛素的半寿期(IHL)确定,依据该速率,胰岛素水平呈指数衰减。
 UOG 血糖的耗费速率  mol/min 该速率由四个因素决定:基本新陈代谢(BM),肾利尿(Kidney Diurese)(KD),胰岛素引起的血糖耗费(IIUOG),锻炼(E)
                                   常数和传递函数
 BM 基本新陈代谢锻炼(e)  mol/min 由医师确定的个人常数。一般值:0.56mol/min
 IHL 胰岛素的半寿期  Min 通常以半寿期表示胰岛素的新陈代谢。一般值:10min
 IIUOG 胰岛素引起的血糖的耗费  mol/min 该因素描述了体内的胰岛素和葡萄糖自血液中消失之间的非线性关系。该因素可测量得出,或者从文献中得到
 KD  肾利尿  mol/min 该因素描述了利尿(diurese)和BGL之间的非线性关系。在低于10mmol/l的BGL水平下,KD实际为0。在高于10mmol/l的BGL水平上下,KD将逐渐增大。
 MPI  单位IU的Mol数  mol/IU 胰岛素的国际单位和mol之间的转换因子。
模型400只是可用于预测未来的BGL的模型的一个相当简单的例子。
另一方面,模型和/或专家***或者它们的一部分可位于具有更大计算能力的固定设备中,并接收输入数据和传输关于建议的选择的信息。
图5表示了含有根据本发明的一个实施例的***的例子。
图中表示了带有帽盖10的加药器20,在实施例中,帽盖10起功能主模块的作用。在优选实施例中,Margin Maker驻留在功能主模块中。功能主模块10具有显示装置11和用于操作和选择建议的选择的按钮36。
加药器20是具有发射和接收装置12的常规加药器。这使得加药器20能够借助主模块接收装置12,把存储的数据,即时间,日期,药物数量和类型,传输给功能主模块,以便在功能主模块保存并显示。另外,传输的数据可被自动输入Margin Maker,从而更新模型,得出并在显示器11上向用户显示反映更新后的情况的新建议/选择。
加药器20也可借助接收装置12从主模块10接收信息。该信息可以是,例如如果用户选择服用建议给出的全部剂量的药物,则由来自于Margin Maker的建议规定的预定药物数量。接收的信息随后被用于自动设置正确的用药药物数量,从而患者不必过多地考虑这方面。另一方面,如果用户只想服用建议用量的一部分,则他可借助按钮36或直接在加药器上表示出,之后,服用剂量的信息以输入数据的形式,被发送给Margin Maker,并用于更新模型。
图5中还表示了BGM30,BGM30具有用于***含有血液样本的测试条52,以便通过操纵按钮36,由BGM30进行分析的装置34。分析结果被保存,并且或者显示在显示器32中,或者借助发射装置12,被传输给主模块10,以便存储并输入给Margin Maker,并在较大的显示器11上显示,或者二者兼有。同时,可向患者提供一段时间内最近几次的结果。
为了在空间55中安全地保存测试条,设置了测试条容器50,可借助闭锁装置31添加/固定测试条容器50。借助该附加物,测试条52始终可用。
图5中还表示了借助闭锁装置31,可拆卸地附着于BGM30或测试条容器50上的刺血装置40。通过首先借助夹具44装上刺血装置,随后按下按钮42,按钮42释放刺血针,刺穿皮肤,使用刺血装置40,可获得血液样本。借助这种内含物,刺血装置40始终在手边。其优点是刺血装置40始终可用于获取血液样本,并把血液样本涂到测试条52上。随后可借助装置34,把测试条52***BGM30中,BGM30将开始分析血液样本,并在分析完成之后,在显示器32中显示分析结果。由于在没有刺血装置40的情况下,通常不能使用BGM30,因此,在一个紧凑的器件中,使BGM30和刺血装置40附着在一起,是特别有益的。
这样,在功能主模块10和各个设备20,30之间,可自动接收和传输与Margin Maker和各个设备20,30相关的信息,这可确保***的自动更新。
另一方面,Margin Maker只向用户提供可由存在并被启动的设备执行的那些选择,例如,如果存在含有长效胰岛素的加药器,或者存在一个加药器和一个含有长效胰岛素的单独药筒,则只提供服用一定量的长效胰岛素的建议。功能主模块负责跟踪存在并启动了哪些设备。
如果设备含有主模块和/或Margin Maker,则***可通过传输和/或启动指定设备中的相关信息,指定一个新的主模块和一个新的Margin Maker。
图6表示了根据本发明的另一实施例。图中表示了两个加药器610。加药器可含有不同类型的胰岛素(速效胰岛素和长效胰岛素)。图中还表示了具有显示器602,操作按钮601的设备600。在该实施例中,设备600既是功能主模块,又是Margin Maker。设备600还配置有BGM的功能,以及存放含有血液样本的测试条的狭槽603。
加药器610和BGM功能可和Margin Maker一起,把用户在例如,设备600规定的输入数据和相关输入信息一起提供给模型和/或专家***,从而Margin Maker可在显示器602上呈现最终得到的选择。
图7根据本发明的实施例,图解说明了信息的传递和交换原理。这里,***由便携式设备:功能主模块,加药器,BGM,吸入器,远程设备:远程接收器,医师/医护专家组,固定设备及它们之间的通信接口组成。
功能主模块控制它自身和其它设备之间的信息和数据流动,并从所有其它便携式设备收集相关数据和信息。该信息可用于更新模型。该数据和信息可以是,例如,药物数量,药物类型,体液浓度,时间标记(日期和时间)及存货补给(logistics)。另外,患者可按照前面描述的方式,手动输入与食物数量,物理活性测量结果相关的信息和数据。
随后借助通信接口(通信接口可装入主模块中),可把该数据和信息传输给类似于患者数据的数据采集数据库或计算机之类的外部部件,患者使用该计算机不断地把他的治疗情况通知给他自己。另一方面,所有的设备均可与其它所有设备通信。
医师或医护专家组可获取数据库中的信息,从而医师或医护专家组可容易并且快速地检查是否遵从节食或治疗过程/进程。如果数据表明不恰当的未来治疗时间跨度,则医师或医护专家组可向患者发送通知(警报,警告和/或规范的改变)。还可以这种方式向患者通知未来的医护约会,或者患者可以这种方式接收指导。
***根据前面描述的模型,对于给定情况,向患者提供多种选择。例如,患者可被告知血糖水平/浓度相当高,并可向患者提供或者锻炼规定的时间,或者服用指定数量的指定类型药物的选择。可选择性使患者在治疗的控制方面感觉更有信心,并可增强治疗的治疗效果。
图8图解说明了两个加药器及它们的通信路径。对于一般的患者来说,这两个加药器完全相同,一个加药器含有速效胰岛素,另一个加药器含有长效胰岛素。加药器包括微控制器和存储器。加药器能够保存和它们含有的胰岛素相关的信息。加药器通过读取,例如药筒上的条形码,可获得该信息,或者患者可输入该信息。这样,加药器的上述特征使它能够记录和胰岛素治疗相关的信息(胰岛素类型,剂量大小及时间标记)。
一个加药器配有帽盖73,帽盖73用作外部胰岛素药筒,针头等的存储容器。存储容器能够持续记录容器中物品的数量,从而使得能够持续更新存货清单,如本说明书中前面描述的那样。
另一个加药器配有帽盖74,帽盖74包括BGM,微控制器和存储器。从而使帽盖74能够记录和血糖浓度相关的信息(及时间标记)。
所有这些加药器71,72和帽盖73,74都包括使它们能够交换数据的接口。在本例中,功能主模块包含Maarin Maker,功能主模块是BGM帽盖74,除了包括本地接口之外,帽盖74还包括使它能够通过标准通信链路(RS-232,无线局域网,电话,蜂窝电话,寻呼机,卫星链路等),与外部设备通信的接口。通过这些通信链路,可把患者的治疗数据传送给患者拥有的计算机80,或者经过,例如电话***75传送给中央服务器76上患者的电子医疗记录。通过利用固定计算机77,膝上型计算机78,手持式计算机79等,患者可通过,例如网页,从中央服务器获取所述治疗数据。除患者之外,医护小组也可获取患者的治疗数据。除了发射数据之外,患者的功能主模块74还可从中央服务器76接收数据。
本***的优点在于它可在三个层次上发挥作用:
如果借助通信,隔离患者的设备71,72,73,74之一,则该设备将记录数据。
当患者的设备71,72,73,74在通信距离内时,治疗数据被传送给主模块74,从而使它能够向患者提供患者的治疗概述,现在的选择以及警告或报警(如果数据表明有可能发生危险的情况)。
当主模块74通过标准通信链路与中央服务器76相连时,治疗数据被传送给患者的电子医疗记录。这使得中央服务器上的专家***能够通知医护小组(如果需要的话)。医护小组可向用户回送信息,或者给予帮助(如果需要的话)。
此外,众所周知,由于患者的安全的缘故,医疗设备的研制是一项费时的任务。利用患者设备71,72,73,74之间的本地通信形式的优点在于,只需重新设计功能主功能模块74,即可跟上标准通信链路方面的不断变化。

Claims (21)

1.一种帮助用户进行自我医疗的方法,所述自我治疗包括多个动作,所述方法包括:
在一个或多个数据库中,收集代表和所述自我治疗相关的参数的数值的数据的步骤,
其特征在于,所述方法还包括:
处理所述一个或多个数据库,以便提供两个或多个动作之间的备选选项,并提供两个或多个动作中的每个动作的相应量值的步骤。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于在所述方法还包括估计所述参数之一的一个或多个未来数值的步骤。
3.按照权利要求1-2所述的方法,其特征在于根据代表人体新陈代谢的动态模型,完成估计一个或多个未来数值的所述步骤。
4.按照权利要求2-3所述的方法,其特征在于所述方法还包括如果所述一个或多个未来数值中,至少一个数值在容许数值的预定范围之外,通知所述用户的步骤。
5.按照权利要求2-4所述的方法,其特征在于所述方法还包括如果所述一个或多个未来数值中,至少一个数值在容许数值的预定范围之外,通知医护小组/专业人员/中心***的步骤。
6.按照权利要求1-5所述的方法,其特征在于所述方法还包括下述步骤:
记录所述用户选择的一项所述备选选项,并记录所述用户指定的相应数值,和
在所述一个或多个数据库中,收集所述记录的选项,以及所述记录的相应数值。
7.按照权利要求1-6所述的方法,其特征在于所述方法还包括在所述一个或多个数据库,收集代表时间的数据的步骤。
8-按照权利要求1-7所述的方法,其特征在于所述方法还包括在所述一个或多个数据库中,收集医护小组/专业人员/中心***指定的数据的步骤。
9.按照权利要求2-8所述的方法,其特征在于所述自我治疗是糖尿病的自我治疗,并且所述一个或多个未来数值代表未来不同时刻的预测血糖水平(BGL)。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于所述参数包括下述一个或多个参数:
血糖水平(BGL),
服用药物的数量,
服用胰岛素的数量,
药物的类型,
时间标记,
食物摄取量,
饮料摄取量,
物理活性的测量结果,
胰岛素敏感性,
所述用户的体温,
血压,和
体重。
11.按照权利要求1-8所述的方法,其特征在于所述参数包括下述一个或多个参数:
体液浓度,
服用药物的数量,
药物的类型,
时间标记,
食物摄取量,
饮料摄取量,
物理活性的测量结果,
胰岛素敏感性,
所述用户的体温,
血压,和
体重。
12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于所述方法涉及一种或多种下述药物:
胰岛素,
生长激素,
OHA(口服高血糖化学剂,Oral Hyperglychemical Agent),和
HRT(激素代替疗法,Hormone Replacement Therapy)。
13.按照权利要求1-12所述的方法,其特征在于所述备选选项选自:
服用长效胰岛素,
服用速效胰岛素,
服用药片,
锻炼,
进食,和
摄取饮料。
14.按照权利要求1-13所述的方法,其特征在于所述方法还包括控制患者用于自我医疗的多个便携式设备之间的数据信息的步骤,所述治疗包括第一动作和至少一个另一动作,所述便携式设备包括执行第一动作的第一设备,以及执行第二动作的至少一个另一设备,这里,
属于医疗***的每个设备具有用于下述一个或多个目的的装置:存储信息,传输信息,接收信息,处理信息和显示信息,
应请求启动所述设备之间的尝试性数据通信,所述通信由功能主模块控制,
在至少两个所述设备中,指定所述功能主模块,和
在至少两个所述设备中,指定包括所述一个或多个数据库的处理设备。
15.按照权利要求14所述的方法,其特征在于在所述功能主模块中保存并启动在控制和监视所述设备之间的相互数据通信方面,具有最高优先级的程序信息。
16.按照权利要求14-15所述的方法,其特征在于所述方法还包括如果当前指定的功能主模块无效,则指定一个新的功能主模块的步骤。
17.按照权利要求14-16所述的方法,其特征在于所述方法还包括如果当前指定的处理设备无效,则指定一个新的处理设备的步骤。
18.按照权利要求12-17所述的方法,其特征在于所述方法还包括从一个或多个所述便携式设备,接收代表和所述自我治疗相关的参数的数值的所述数据的步骤。
19.按照权利要求12-18所述的方法,其特征在于所述方法还包括从所有便携式设备中,选择存在并处于运行状态的一个或多个便携式设备,并且只对于选择的一个或多个便携式设备提供相应的选择的步骤。
20.一种具有执行程序的装置的计算机***,其中当程序被执行时,将使计算机执行按照权利要求1-19所述的方法。
21.一种其上记录有程序的计算机可读介质,其中当程序被执行时,将使计算机执行按照权利要求1-19所述的方法。
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