專利名稱：餐前胰島素用量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及胰島素輸注量控制方法，尤其涉及餐前胰島素用量的控制方法。
技術(shù)背景糖尿病是一種危害社會(huì)人群健康的慢性疾病，其危害程度在所有疾病中目 前已位列第三位，而且在繼續(xù)提高。實(shí)踐證明胰島素是控制血糖及防治各種嚴(yán) 重并發(fā)癥最為有效的藥物。由于人體對(duì)胰島素的需求表現(xiàn)為持續(xù)的基礎(chǔ)量和餐 后的相對(duì)大劑量(追加量)兩種形式，胰島素注射療法也就針對(duì)該特性來設(shè)計(jì)。 傳統(tǒng)的注射方式為人工注射，即臨床醫(yī)師或患者人工進(jìn)行注射，每天一次長效 或超長效胰島素注射，用于滿足人體對(duì)胰島素的基礎(chǔ)性需求，此外每次餐前進(jìn) 行短效或速效胰島素注射，則是為了滿足餐后血糖控制的需要。之后，計(jì)算機(jī) 程序控制型胰島素泵的出現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)的定時(shí)定點(diǎn)人工注射的方式，其給藥 量與時(shí)間的關(guān)系可以通過計(jì)算機(jī)程序控制，可以連續(xù)注射，給藥更合理、效果 更好。無論選用人工注射方式還是程控注射方式，在計(jì)算胰島素用量，特別是餐 前胰島素用量時(shí)存在較大的困難，劑量不夠則血糖控制不到位，劑量過大則容 易出現(xiàn)低血糖。餐前胰島素用量的計(jì)算主要考慮兩個(gè)因素 一是預(yù)計(jì)進(jìn)食的質(zhì) 和量，二是過去已注射的截止目前在體內(nèi)殘留的活性胰島素含量。第一個(gè)因素 的估算相對(duì)比較容易，而第二個(gè)因素則誤差較大，可以說一直缺乏科學(xué)的算法。體內(nèi)殘余活性胰島素是指給藥一段時(shí)間后在體內(nèi)仍然殘留的降糖作用，用 相對(duì)值表示就是指殘留的降糖作用(活性)相對(duì)于給藥時(shí)胰島素總活性的百分 比；用絕對(duì)值表示時(shí)是指給藥后某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)所殘留的胰島素活性相當(dāng)于多 少單位的胰島素。外源性胰島素與內(nèi)源性的作用方式有較大的不同，外源性胰島素總的來說 起效比較慢，作用時(shí)間比較長。不同的外源性胰島素制劑的作用特性又有較大 差異。由于中效和長效胰島素在糖尿病治療中主要發(fā)揮基礎(chǔ)量作用，所以討論殘余活性意義不大?；颊卟颓靶枰a(bǔ)充的主要是常規(guī)或速效(超短效)胰島素， 在計(jì)算用量時(shí)如果不考慮前面所用胰島素可能殘留的活性，由于本次用量與殘 留活性的疊加，很有可能造成降糖過度，導(dǎo)致低血糖。所以計(jì)算體內(nèi)殘余活性 胰島素是精確控制血糖的必然要求，也成為精確控制血糖波動(dòng)的一個(gè)主要技術(shù) 難點(diǎn)。然而，殘余活性胰島素的計(jì)算是一項(xiàng)十分專業(yè)和復(fù)雜的工作，別說對(duì)患者， 就是專職醫(yī)務(wù)人員常常都難以完成。由于太困難，臨床上，醫(yī)生要么將其忽略要么按照一個(gè)經(jīng)驗(yàn)(如按每小時(shí)15-30%的比例線性衰減)值粗略估算，患者自 己注射更是難以把握，結(jié)果血糖水平波動(dòng)較大，控制難以達(dá)到理想水平。所以 開發(fā)設(shè)計(jì)一種簡單快速的而又科學(xué)準(zhǔn)確的計(jì)算方法十分必要，計(jì)算機(jī)的使用為 解決上述難題提供了可能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)胰島素用量控制上的缺陷，提供一種可以 精確控制餐前胰島素用量的方法。一種餐前胰島素用量控制方法，包括如下步驟(1) 輸入各參數(shù)值，參數(shù)至少包括將要進(jìn)食的碳水化合物數(shù)量，碳水化 合物系數(shù)，當(dāng)前血糖值，目標(biāo)血糖值，胰島素敏感系數(shù)，前次注射的胰島素劑 量，前次注射胰島素距現(xiàn)在的時(shí)間間隔，注射胰島素的類型(l為常規(guī)型，2為 速效型)；(2) 根據(jù)公式挑德.倫食物所含游碳水化合物i ^^^ ^碳水化傷數(shù)計(jì)算就餐估算值；(3) 如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)沒有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式校疋估.算傻=-當(dāng)前血.糖值-目標(biāo)血糖傯,敏感系數(shù)"~ 計(jì)算校正估算值，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式修訂的校正估算值=校正估算值-殘留的活性胰島素計(jì)算修訂的校正估算值；(4) 如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)沒有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式餐前胰島素用量=就餐估算值+校正估算值 計(jì)算餐前胰島素用量，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)有注射常規(guī)或速效胰島素， 則利用公式餐前胰島素用量=就餐估算值+修訂的校正估算值 計(jì)算餐前胰島素用量；(5) 根據(jù)計(jì)算得知的餐前胰島素用量進(jìn)行給藥。上述餐前胰島素用量控制方法，其中殘留的活性胰島素的算法包括a. 獲取速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線圖；b. 對(duì)速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線
區(qū)間內(nèi)按IO分鐘時(shí)間間隔進(jìn)行 插值；c. 對(duì)插值后的速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線計(jì)算各時(shí)相點(diǎn)后曲線下的面 積，再由此求出速效/短效殘留活性胰島素與時(shí)間的關(guān)系曲線。本發(fā)明通過在一定時(shí)間段內(nèi)判斷是否有注射常規(guī)或速效胰島素，從而確定 是否考慮殘留活性胰島素的作用。在考慮殘留活性胰島素作用的情形時(shí)，利用 胰島素藥效學(xué)數(shù)據(jù)，采用插值和數(shù)值積分的方法準(zhǔn)確地計(jì)算出體內(nèi)活性胰島素 的剩余量，由此可以更加精確地計(jì)算出餐前所需補(bǔ)充的胰島素用量。本發(fā)明能 夠有效地減少由于胰島素劑量不當(dāng)發(fā)生的高/低血糖，從而使得治療更加精確和 安全。此外，本發(fā)明的胰島素用量計(jì)算思想和方法也適用于非餐前情形下胰島 素用量的計(jì)算，值得推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明提供的餐前胰島素用量的控制方法的框圖；圖2為本發(fā)明提供的速效/短效胰島素藥效學(xué)曲線圖；圖3為本發(fā)明提供的速效短效殘余活性胰島素與時(shí)間的關(guān)系曲線圖；圖4為本發(fā)明提供的餐前胰島素用量計(jì)算界面的示意圖；圖5為本發(fā)明提供的為餐前胰島素用量計(jì)算界面的計(jì)算示例1的界面圖； 圖6為本發(fā)明提供的為餐前胰島素用量計(jì)算界面的計(jì)算示例2的界面圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l，本發(fā)明提供的餐前胰島素用量控制方法，其特征在于包括如下 步驟首先輸入必要的參數(shù)值，參數(shù)至少包括將要進(jìn)食的碳水化合物數(shù)量，碳水 化合物系數(shù)，當(dāng)前血糖值，目標(biāo)血糖值，胰島素敏感系數(shù)，前次注射的胰島素 劑量，前次注射胰島素距現(xiàn)在的時(shí)間間隔，注射胰島素的類型；然后，根據(jù)公式簡估算僮=食物所含的碳水化合物S碳水化合物系數(shù)"~ 計(jì)算就餐估算值，即由于進(jìn)食需 要的大劑量。之后，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)(通常為8個(gè)小時(shí)內(nèi))沒有注射常規(guī)或 速效胰島素，則利用公式—當(dāng)前血糖値-目標(biāo)血糖値胰島素敏感系數(shù)^ 計(jì)算校正估算值，即不考慮殘留活性胰島素情形下 計(jì)算的補(bǔ)充大劑量；但是，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)(通常為8個(gè)小時(shí)內(nèi)) 有注射常規(guī)或速效胰島素，那么由于體內(nèi)殘余活性胰島素累積的影響，利用上 式計(jì)算的餐前胰島素用量就可能偏大，容易造成患者出現(xiàn)低血糖。因此此時(shí)應(yīng) 當(dāng)采用修訂的校正估算值，其計(jì)算公式如下式修訂的校正估算值=校正估算值-殘留的活性胰島素。然后計(jì)算餐前胰島素的用量，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)(通常為8個(gè)小 時(shí)內(nèi))沒有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式餐前胰島素用量=就餐估算值+校正估算值 計(jì)算餐前胰島素用量，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)(通常為8個(gè)小時(shí)內(nèi))有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式-餐前胰島素用量=就餐估算值+修訂的校正估算值計(jì)算餐前胰島素用量。最后，根據(jù)計(jì)算得知的餐前胰島素用量進(jìn)行給藥。上述方法中，使用體內(nèi)殘余活性胰島素的概念是為了建立保守的餐前胰島 素用量估計(jì)值，防止過量輸注胰島素造成低血糖。因此，為了防止矯枉過正， 只在高血糖時(shí)考慮體內(nèi)殘余活性胰島素，并且，如果殘余的活性胰島素量超過校正估算值，則將修訂的校正估算值部分變?yōu)閛。下面，詳細(xì)闡述上述方法中提到的體內(nèi)殘余活性胰島素的算法。 由于需要知道的是體內(nèi)殘余的活性胰島素還有多少降糖的效能，或者說還 能發(fā)揮多少降糖作用，而血清中胰島素濃度的時(shí)間變化曲線不能反映細(xì)胞水平 仍在繼續(xù)發(fā)生的降糖作用，所以殘余活性胰島素的計(jì)算所依據(jù)的應(yīng)該是胰島素的藥效動(dòng)力學(xué)(PD)，而不是藥代動(dòng)力學(xué)(PK)。胰島素的藥效動(dòng)力學(xué)曲線是在20名健康志愿者身上通過高胰島素正葡萄糖 鉗夾試驗(yàn)(Euglycemic Clamp Study)測得的給予單一劑量的外源胰島素后機(jī)體 組織消耗葡萄糖的時(shí)量關(guān)系圖。鉗夾試驗(yàn)的時(shí)間為IO個(gè)小時(shí)，在這個(gè)過程中， 葡萄糖的注入率等于葡萄糖在體內(nèi)被各組織吸收的代謝率，從而準(zhǔn)確地反映了 外源胰島素的降糖活性。外源性胰島素的總降糖活性用PD曲線下總面積(AUC) 來定量描述，給藥后某一時(shí)點(diǎn)的殘余降糖活性可用該時(shí)點(diǎn)以后曲線下剩余面積 來定量描述，剩余面積與總面積的比值為殘余活性的相對(duì)值，將該值乘以胰島 素的初始劑量所得值為該次注入胰島素后殘余的活性絕對(duì)值。如圖2所示，為根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取的速效/短效(短效即常規(guī))胰島素藥效 學(xué)曲線，對(duì)該曲線在[O， 10]區(qū)間內(nèi)按1/6小時(shí)(IO分鐘)時(shí)間間隔進(jìn)行插值， 然后，對(duì)插值后的速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線計(jì)算各時(shí)相點(diǎn)后曲線下的面積， 再由此求出速效/短效殘留活性胰島素與時(shí)間的關(guān)系曲線(各時(shí)點(diǎn)上殘留量的百 分比曲線)，如圖3所示。根據(jù)圖3的曲線便可以得知某個(gè)時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的殘余活性胰島素量，同時(shí)由圖3可以看出，在相同時(shí)間內(nèi)常規(guī)(短效)胰島素的殘余活 性胰島素比速效(超短效)胰島素的殘余活性要大。本發(fā)明提供的方法適用于各種注射方式，尤其是在開環(huán)式智能胰島素泵上 應(yīng)用。圖4為一開環(huán)式智能胰島素泵的餐前胰島素用量計(jì)算界面，下面結(jié)合圖4 作臨床舉例。示例1:現(xiàn)有一個(gè)糖尿病患者的碳水化合物系數(shù)為8克/單位、胰島素敏感 系數(shù)為20 mg/dL/單位、目標(biāo)血糖值為140mg/dL、輸注12單位速效型胰島素4 小時(shí)后測血糖為220mg/dL，此時(shí)，他想吃40克碳水化合物左右零食。問他應(yīng)該 再打多少單位的胰島素？如圖5所示，在餐前胰島素用量計(jì)算界面的左邊把各對(duì)應(yīng)參數(shù)輸入，并單 擊"計(jì)算"按鈕，即可在右邊輸出結(jié)果中得到此時(shí)該患者的餐前胰島素用量為 5.635單位。示例2:如果上述患者是在3小時(shí)后想吃40克碳水化合物左右零食，并假 設(shè)此時(shí)測得血糖仍為220mg/dL。問他又應(yīng)該打入多少單位胰島素？如圖6所示，將餐前胰島素用量計(jì)算界面的左邊的"注射時(shí)間間隔"的參 數(shù)修改為3，其余保持不變。此時(shí)，單擊"計(jì)算"按鈕后，在右邊輸出結(jié)果中得 到此時(shí)該患者的餐前胰島素用量為5單位。
權(quán)利要求
1.一種餐前胰島素用量控制方法，其特征在于包括如下步驟(1)輸入各參數(shù)值，參數(shù)至少包括將要進(jìn)食的碳水化合物數(shù)量，碳水化合物系數(shù)，當(dāng)前血糖值，目標(biāo)血糖值，胰島素敏感系數(shù)，前次注射的胰島素劑量，前次注射胰島素距現(xiàn)在的時(shí)間間隔，注射胰島素的類型；(2)根據(jù)公式計(jì)算就餐估算值；(3)如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)沒有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式計(jì)算校正估算值，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式修訂的校正估算值＝校正估算值-殘留的活性胰島素計(jì)算修訂的校正估算值；(4)如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)沒有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式餐前胰島素用量＝就餐估算值+校正估算值計(jì)算餐前胰島素用量，如果患者在過去一定時(shí)間段內(nèi)有注射常規(guī)或速效胰島素，則利用公式餐前胰島素用量＝就餐估算值+修訂的校正估算值計(jì)算餐前胰島素用量；(5)根據(jù)計(jì)算得知的餐前胰島素用量進(jìn)行給藥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐前胰島素用量控制方法，其特征在于，所述過去一 定時(shí)間段是指過去8個(gè)小時(shí)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐前胰島素用量控制方法，其特征在于，只在高血糖 時(shí)考慮體內(nèi)殘余的活性胰島素。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的餐前胰島素用量控制方法，其特征在于，如果殘余的 活性胰島素量超過校正估算值，則將修訂的校正估算值部分變?yōu)?。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的餐前胰島素用量控制方法，其特征在于，其中殘留的 活性胰島素的算法包括a. 獲取速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線圖；b. 對(duì)速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線
區(qū)間內(nèi)按IO分鐘時(shí)間間隔進(jìn)行 插值；c. 對(duì)插值后的速效/短效胰島素的藥效學(xué)曲線計(jì)算各時(shí)相點(diǎn)后曲線下的面 積，再由此求出速效/短效殘留活性胰島素與時(shí)間的關(guān)系曲線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的餐前胰島素用量控制方法，其特征在于，所述速效/短 效胰島素的藥效動(dòng)力學(xué)曲線是在20名健康志愿者身上通過高胰島素正葡萄糖鉗 夾試驗(yàn)測得的給予單一劑量的外源胰島素后機(jī)體組織消耗葡萄糖的時(shí)量關(guān)系 圖。
全文摘要
本發(fā)明涉及餐前胰島素用量控制方法。本發(fā)明通過在一定時(shí)間段內(nèi)判斷是否有注射常規(guī)或速效胰島素，從而確定是否考慮殘留活性胰島素的作用。在考慮殘留活性胰島素作用的情形時(shí)，利用胰島素藥效學(xué)數(shù)據(jù)，采用插值和數(shù)值積分的方法準(zhǔn)確地計(jì)算出體內(nèi)活性胰島素的剩余量，由此可以更加精確地計(jì)算出餐前所需補(bǔ)充的胰島素用量。本發(fā)明能夠有效地減少由于胰島素劑量不當(dāng)發(fā)生的高/低血糖，從而使得治療更加精確和安全。此外，本發(fā)明的胰島素用量計(jì)算思想和方法也適用于非餐前情形下胰島素用量的計(jì)算，值得推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61K38/28GK101214373SQ20071003289
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者瞿雪芬 申請(qǐng)人:珠海福尼亞醫(yī)療設(shè)備有限公司