[发明专利]闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统

说明书

本发明公开了一种闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，包括：检测模块，检测模块用于连续检测用户体内当前血糖值；输注模块包括输注处理器，输注处理器根据当前血糖值以第一算法计算第一胰岛素输注量Isubgt;1/subgt;；第二处理器，第二处理器根据当前血糖值以第二算法计算第二胰岛素输注量Isubgt;2/subgt;；与检测模块相连接的程序模块，用于控制检测模块和输注模块；和电子模块，电子模块以第三算法对第一胰岛素输注量Isubgt;1/subgt;和第二胰岛素输注量Isubgt;2/subgt;进行优化计算，得到最终胰岛素输注量Isubgt;3/subgt;，并将所述最终胰岛素输注量Isubgt;3/subgt;发送给输注模块，输注模块根据最终输注量Isubgt;3/subgt;进行胰岛素输注。通过对结果的进一步处理，使输注结果更准确和可靠，实现闭环人工胰胰岛素腺输注系统的精准控制。

技术领域

本发明主要涉及医疗器械领域，特别涉及一种闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统。

背景技术

正常人的胰腺可根据人体血液中的葡萄糖水平，自动分泌所需的胰岛素/胰高血糖素，从而维持合理的血糖波动范围。而糖尿病患者的胰腺功能出现异常，无法正常分泌人体所需的胰岛素。糖尿病是代谢类疾病，为终身疾病。目前的医疗技术尚无法根治糖尿病，只能通过稳定血糖来控制糖尿病及其并发症的发生和发展。

糖尿病患者在向体内注射胰岛素之前需要检测血糖。目前的检测手段可以对血糖连续检测，并将血糖数据实时发送至显示设备，便于用户查看，这种检测方法称为持续葡萄糖检测(Continuous Glucose Monitoring，CGM)。该方法需要检测装置贴在皮肤表面，将其携带的探头刺入皮下的组织液完成检测。根据CGM检测到的血糖值，输注设备将当前所需的胰岛素输入皮下，进而构成闭环或者半闭环人工胰腺。

目前，为了实现闭环或半闭环控制的胰岛素输注，比例-积分-微分(PID)算法和模型-预测-控制(MPC)算法被广泛研究，但由于PID算法结构简单，不适用于比较复杂的情景，而MPC算法面临准确模型很难建立及运算量大的困境，导致可能出现预测的输注偏差。

因此，现有技术亟需一种输注指令准确的闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统。

发明内容

本发明实施例公开了一种闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，包括第一算法，第二算法和第三算法，第一算法计算第一胰岛素输注量I₁，第二算法计算第二胰岛素输注量I₂，第三算法计算对I₁和I₂进行优化计算，得到最终胰岛素输注量I₃，通过对结果的进一步处理，使输注结果更准确和可靠，实现闭环人工胰胰岛素腺输注系统的精准控制。

本发明公开了一种闭环人工胰腺胰岛素输注控制系统，包括：检测模块，检测模块用于连续检测用户体内当前血糖值；输注模块包括输注处理器，输注处理器根据当前血糖值以第一算法计算第一胰岛素输注量I₁；第二处理器，第二处理器根据当前血糖值以第二算法计算第二胰岛素输注量I₂；与检测模块相连接的程序模块，用于控制检测模块和输注模块；和电子模块，电子模块以第三算法对第一胰岛素输注量I₁和第二胰岛素输注量I₂进行优化计算，得到最终胰岛素输注量I₃，并将所述最终胰岛素输注量I₃发送给输注模块，输注模块根据最终输注量I₃进行胰岛素输注。

根据本发明的一个方面，第一算法和第二算法为经典PID算法、经典MPC算法、rMPC算法或rPID算法中的一种。

根据本发明的一个方面，风险rMPC算法和风险rPID算法分别在经典PID算法和经典MPC算法的基础上，将在原始物理空间不对称的血糖转换到在风险空间近似对称的血糖风险。