(57)【要約】  受信機（１４）、薬物投与装置（１６）、及び任意に単一点ブドウ糖モニタ１８を備えている、持続的ブドウ糖センサ（１２）を統合化するためのシステム及び方法が提供される。手動の調和動作は、ユーザ（例えば、患者または医者）が、薬物投与の量、種類、及び／または時間を手動で選択する装置間の物理的な関連性を提供する。装置の半自動の調和動作は、統合化された構成部品間の動作可能な接続が、例えばデータを他の構成部品に送信することによって、ブドウ糖値の薬物投与の量、種類、または時間の選択、入力、計算、または有効化において、ユーザ（例えば、患者または医者）を援助し、それによって、要求されるユーザ入力の量を減少させる調和動作を含む。装置間の自動化された調和動作は、統合化された構成部品間の動作可能な接続が、ユーザとの対話を要求することなく、システムの完全制御を提供する調和動作を含む。
2007525276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糖尿病を管理するための方法であって、
統合化されたブドウ糖センサが提供する、少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを、受信機において受信する段階と、
前記センサデータポイントに対応する薬物療法の推奨値を計算する段階と、
評価結果を生成するために、受信機に入力されたデータ及び統合化された単一点ブドウ糖モニタから取得されたデータの内の少なくとも１つに基づいて、計算された薬物療法を評価する段階と、
評価結果に基づいて、糖尿病の管理のために使用される情報を出力する段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記出力する段階が、前記評価結果が検証の失敗を表している場合に、ユーザによる治療法判断の確認後に、薬物療法の推奨値をユーザインタフェースに出力する段階を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記出力する段階が、前記評価結果が検証の成功を表している場合に、薬物療法の推奨値をユーザインタフェースに出力する段階を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記出力する段階が、受信機ユーザインタフェース及び薬物投与装置ユーザインタフェースの内の少なくとも１つ上に薬物療法の推奨値を表示する段階を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記出力する段階が、薬物療法の推奨値を薬物投与装置に転送する段階を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記出力する段階が、薬物療法の推奨値に基づく薬物を自動投与装置によって投与する段階を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ホストの糖尿病を管理するための方法であって、
薬物投与装置が提供する薬物投与量に対応する薬物投与データを、受信機において受信する段階と、
統合化されたブドウ糖センサが提供する、薬物の投与の前または薬物の投与の後に取得された少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを、受信機において受信する段階と、
薬物投与に対するホストの代謝反応を判定する段階と、
統合化されたブドウ糖センサから、少なくとも１つの後続のセンサデータポイントを含む後続のデータストリームを受信する段階と、
薬物投与に対するホストの代謝反応に対応する薬物療法の推奨値を計算する段階とを含み、
薬物療法の推奨値がホストの糖尿病を管理するために使用される
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
ブドウ糖レベルを推定するための方法であって、
統合化されたブドウ糖センサが提供する、少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを、受信機において受信する段階と、
薬物投与装置が提供する薬物投与量に対応する薬物投与データを、受信機において受信する段階と、
薬物投与の投与及び放出の回数と相関関係があるブドウ糖センサデータを利用して薬物投与データを評価することにより、薬物投与に関連付けられたホストの代謝反応を判定する段階と、
薬物投与と関連付けられた代謝反応に対応するブドウ糖レベルを推定する段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記代謝反応が、パターン認識アルゴリズムを用いて計算される
ことを特徴とする請求項７、または請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
受信機によって追加の薬物投与データが受信される場合に、前記代謝反応を判定する段階が繰り返される
ことを特徴とする請求項７、または請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記代謝反応が、１週間を越える期間の間、反復して判定される
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
糖尿病を監視すると共に治療するための統合システムであって、
ホストのブドウ糖を実質的に連続して測定するように構成されると共に、少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを出力するように構成されるブドウ糖センサと、
前記ブドウ糖センサに動作可能に接続されると共に、前記データストリームを受信するように構成される受信機と、
前記受信機に物理的に接続される装置及び前記受信機に動作可能に接続される装置の内の少なくとも１つである薬物投与装置と
を備えることを特徴とする統合システム。
【請求項１３】
前記ブドウ糖センサが、埋め込み型ブドウ糖センサを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項１４】
前記ブドウ糖センサが、持続的な皮下埋め込み型ブドウ糖センサを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項１５】
前記薬物投与装置が、受信機に取り外し可能に接続できる注射器を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項１６】
前記薬物投与装置が、受信機に取り外し可能に接続できる少なくとも１つの経皮貼布を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項１７】
前記薬物投与装置が、受信機に取り外し可能に接続できる、吸入器型投与装置または噴霧器型投与装置を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項１８】
前記薬物投与装置が、ペン型の注入器、またはノズル型の注入器を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項１９】
前記薬物投与装置が、経皮性のポンプを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２０】
前記薬物投与装置が、埋め込み型のポンプを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２１】
前記薬物投与装置が、手動の埋め込み型ポンプを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２２】
前記薬物投与装置が、セル移植装置を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２３】
前記薬物投与装置が、前記受信機に取り外し可能に接続できる
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２４】
前記薬物投与装置が、無線接続によって前記受信機に動作可能に接続される
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２５】
前記薬物投与装置が、有線接続によって前記受信機に動作可能に接続される
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２６】
前記受信機に物理的に接続されるモニタ及び前記受信機に動作可能に接続されるモニタの内の少なくとも１つである単一点ブドウ糖モニタを更に備える
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２７】
前記ブドウ糖センサが、ブドウ糖の電気化学検出のために酵素膜系を備えると共に、
前記単一点ブドウ糖モニタが、ブドウ糖の電気化学検出のために酵素膜系を備える
ことを特徴とする請求項２６に記載の統合システム。
【請求項２８】
前記受信機が、マイクロプロセッサを備えると共に、
前記マイクロプロセッサが、薬物投与命令を計算して出力するためのプログラミングを有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項２９】
前記マイクロプロセッサが、前記薬物投与命令を出力する前に前記薬物投与命令を検証する検証モジュールを更に備える
ことを特徴とする請求項２８に記載の統合システム。
【請求項３０】
前記受信機が、第１の期間の間、薬物投与に対応する薬物投与データを、前記薬物投与装置から受信するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項３１】
前記受信機が、マイクロプロセッサを備えると共に、
前記マイクロプロセッサが、ホストに対する薬物投与の投与または放出の回数に対応するセンサデータポイントを評価することによって、薬物投与に対する代謝反応を判定するためのプログラミングを有する
ことを特徴とする請求項３０に記載の統合システム。
【請求項３２】
前記マイクロプロセッサが、第２の期間の間、前記センサデータ、及び前記代謝反応に対応する薬物療法の推奨値を計算する
ことを特徴とする請求項３１に記載の統合システム。
【請求項３３】
前記マイクロプロセッサが、前記ブドウ糖センサデータ、及びホストの前記代謝反応に対応するブドウ糖値を推定するためのプログラミングを有する
ことを特徴とする請求項３１に記載の統合システム。
【請求項３４】
前記ブドウ糖センサが、１週間を越える期間の間、ホストのブドウ糖を実質的に連続して測定するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項３５】
前記ブドウ糖センサが、約２日から１週間までの期間の間、ホストのブドウ糖を実質的に連続して測定するように構成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の統合システム。
【請求項３６】
ここに提示された例において実質的に説明されている、糖尿病を監視及び／または治療するための統合システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ホストのブドウ糖を監視するシステム、及び方法に関するものである。更に特に、本発明は、統合化された薬物投与装置、及び持続的ブドウ糖センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真性糖尿病は、膵臓が十分なインシュリンを作成し得ない疾患（タイプI、またはインシュリン依存性）、及び／または、インシュリンが有効ではない疾患（タイプII、またはインシュリン非依存性）である。糖尿病の状態において、その犠牲者は、微小血管の劣化と関連付けられる一連の生理学的な混乱（例えば、腎不全、皮膚潰瘍、または目のガラス質への出血）を引き起こす可能性がある高血糖症に苦しむ。低血糖症の反応（低血糖）は、不注意な過量のインシュリンによって引き起こされるか、もしくは並はずれた運動か、または不十分な食糧摂取量を伴った、標準の投与量のインシュリンかブドウ糖を下げる薬剤の投与の後で引き起こされる可能性がある。
【０００３】
通常、糖尿病の人は、一般的に指を刺す不愉快な方法による自己監視血糖値（self-monitoring blood glucose：ＳＭＢＧ）モニタを持ち運ぶ。快適さや利便性の欠如が原因で、糖尿病患者は、通常１日に２〜４回、彼または彼女の血糖値レベルを測定するだけになる。不幸にも、これらの時間間隔は、たぶん糖尿病患者が気付くのが遅れて手遅れになるくらい、そこまで離れて引き延ばされ、時折、高血糖状態または低血糖状態の危険な副作用を招くことになる。実際、糖尿病患者が適時のＳＭＢＧ値を測定することはありそうもないだけではなく、もし彼らの血糖値が、従来の方法に基づいて上昇する（更に高くなる）か、もしくは下降する（更に低くなる）場合、教育されたインシュリン療法を決定する彼らの能力を抑制することを、糖尿病患者は知らないであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
家庭の糖尿病療法は、彼または彼女のシステムに対するインシュリンとブドウ糖の投与の種類と量を含む適切な治療法判断を決定するために、ユーザの個人的な規律、医者からの適切な教育、時々の不利な状況下での積極的な振舞い、患者の計算を必要とすると共に、人為的ミスになることがある。糖尿病患者が直面する負担を緩和し、病気を治療することに関連している手順を単純化すると共に、状況次第で不必要に危険な状況を引き起こす可能性があるユーザエラーを最小限にする技術が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の実施例において、糖尿病を管理するための方法が提供されると共に、前記方法は、統合化されたブドウ糖センサが提供する、少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを、受信機において受信する段階と、前記センサデータポイントに対応する薬物療法の推奨値を計算する段階と、評価結果を生成するために、受信機に入力されたデータ及び統合化された単一点（single point）ブドウ糖モニタから取得されたデータの内の少なくとも１つに基づいて、計算された薬物療法を評価する段階と、評価結果に基づいて、糖尿病の管理のために使用される情報を出力する段階とを含む。
【０００６】
第１の実施例の特徴において、前記出力する段階は、前記評価結果が検証の失敗を表している場合に、ユーザによる治療法判断の確認後に、薬物療法の推奨値をユーザインタフェースに出力する段階を含む。
【０００７】
第１の実施例の特徴において、前記出力する段階は、前記評価結果が検証の成功を表している場合に、薬物療法の推奨値をユーザインタフェースに出力する段階を含む。
【０００８】
第１の実施例の特徴において、前記出力する段階は、受信機ユーザインタフェース及び薬物投与装置ユーザインタフェースの内の少なくとも１つ上に薬物療法の推奨値を表示する段階を含む。
【０００９】
第１の実施例の特徴において、前記出力する段階は、薬物療法の推奨値を薬物投与装置に転送する段階を含む。
【００１０】
第１の実施例の特徴において、前記出力する段階は、薬物療法の推奨値に基づく薬物を自動投与装置によって投与する段階を含む。
【００１１】
第２の実施例において、ホストの糖尿病を管理するための方法が提供されると共に、前記方法は、薬物投与装置が提供する薬物投与量に対応する薬物投与データを、受信機において受信する段階と、統合化されたブドウ糖センサが提供する、薬物の投与の前または薬物の投与の後に取得された少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを、受信機において受信する段階と、薬物投与に対するホストの代謝反応を判定する段階と、統合化されたブドウ糖センサから、少なくとも１つの後続のセンサデータポイントを含む後続のデータストリームを受信する段階と、薬物投与に対するホストの代謝反応に対応する薬物療法の推奨値を計算する段階とを含み、薬物療法の推奨値はホストの糖尿病を管理するために使用される。
【００１２】
第２の実施例の特徴において、前記代謝反応は、パターン認識アルゴリズムを用いて計算される。
【００１３】
第２の実施例の特徴において、受信機が追加の薬物投与データを受信する場合に、前記代謝反応を判定する段階は繰り返される。
【００１４】
第２の実施例の特徴において、前記代謝反応は、１週間を越える期間の間、反復して判定される。
【００１５】
第３の実施例において、ブドウ糖レベルを推定するための方法が提供されると共に、前記方法は、統合化されたブドウ糖センサが提供する、少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを、受信機において受信する段階と、薬物投与装置が提供する薬物投与量に対応する薬物投与データを、受信機において受信する段階と、薬物投与の投与及び放出の回数と相関関係があるブドウ糖センサデータを利用して薬物投与データを評価することにより、薬物投与に関連付けられたホストの代謝反応を判定する段階と、薬物投与と関連付けられた代謝反応に対応するブドウ糖レベルを推定する段階とを含む。
【００１６】
第３の実施例の特徴において、前記代謝反応は、パターン認識アルゴリズムを用いて計算される。
【００１７】
第３の実施例の特徴において、受信機によって追加の薬物投与データが受信される場合に、前記代謝反応を判定する段階は繰り返される。
【００１８】
第３の実施例の特徴において、前記代謝反応は、１週間を越える期間の間、反復して判定される。
【００１９】
第４の実施例において、糖尿病を監視すると共に治療するための統合システムが提供されると共に、前記統合システムは、ホストのブドウ糖を実質的に連続して測定するように構成されると共に、少なくとも１つのセンサデータポイントを含むデータストリームを出力するように構成されるブドウ糖センサと、前記ブドウ糖センサに動作可能に接続されると共に、前記データストリームを受信するように構成される受信機と、前記受信機に物理的に接続される装置及び前記受信機に動作可能に接続される装置の内の少なくとも１つである薬物投与装置とを備える。
【００２０】
第４の実施例の特徴において、前記ブドウ糖センサは、埋め込み型ブドウ糖センサを含む。
【００２１】
第４の実施例の特徴において、前記ブドウ糖センサは、持続的な皮下埋め込み型ブドウ糖センサを含む。
【００２２】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、受信機に取り外し可能に接続できる注射器を含む。
【００２３】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、受信機に取り外し可能に接続できる少なくとも１つの経皮貼布を含む。
【００２４】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、受信機に取り外し可能に接続できる、吸入器型投与装置または噴霧器型投与装置を含む。
【００２５】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、ペン型の注入器、またはノズル型の注入器を含む。
【００２６】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、経皮性のポンプを含む。
【００２７】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、埋め込み型のポンプを含む。
【００２８】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、手動の埋め込み型ポンプを含む。
【００２９】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、セル移植装置を含む。
【００３０】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、前記受信機に取り外し可能に接続できる。
【００３１】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、無線接続によって前記受信機に動作可能に接続される。
【００３２】
第４の実施例の特徴において、前記薬物投与装置は、有線接続によって前記受信機に動作可能に接続される。
【００３３】
第４の実施例の特徴において、前記統合システムは、前記受信機に物理的に接続されるモニタ及び前記受信機に動作可能に接続されるモニタの内の少なくとも１つである単一点ブドウ糖モニタを更に備える。
【００３４】
第４の実施例の特徴において、前記ブドウ糖センサは、ブドウ糖の電気化学検出のために酵素膜系を備えると共に、前記単一点ブドウ糖モニタは、ブドウ糖の電気化学検出のために酵素膜系を備える。
【００３５】
第４の実施例の特徴において、前記受信機は、マイクロプロセッサを備えると共に、前記マイクロプロセッサは、薬物投与命令を計算して出力するためのプログラミングを有する。
【００３６】
第４の実施例の特徴において、前記マイクロプロセッサは、前記薬物投与命令を出力する前に前記薬物投与命令を検証する検証モジュールを更に備える。
【００３７】
第４の実施例の特徴において、前記受信機は、第１の期間の間、薬物投与に対応する薬物投与データを、前記薬物投与装置から受信するように構成される。
【００３８】
第４の実施例の特徴において、前記受信機は、マイクロプロセッサを備えると共に、前記マイクロプロセッサは、ホストに対する薬物投与の投与または放出の回数に対応するセンサデータポイントを評価することによって、第１の期間の間、薬物投与に対するホストの代謝反応を判定するためのプログラミングを有する。
【００３９】
第４の実施例の特徴において、前記マイクロプロセッサは、第２の期間の間、前記センサデータ、及び前記代謝反応に対応する薬物療法の推奨値を計算する。
【００４０】
第４の実施例の特徴において、前記マイクロプロセッサは、前記ブドウ糖センサデータ、及びホストの前記代謝反応に対応するブドウ糖値を推定するためのプログラミングを有する。
【００４１】
第４の実施例の特徴において、前記ブドウ糖センサは、１週間を越える期間の間、ホストのブドウ糖を実質的に連続して測定するように構成される。
【００４２】
第４の実施例の特徴において、前記ブドウ糖センサは、約２日から１週間までの期間の間、ホストのブドウ糖を実質的に連続して測定するように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下の説明及び例は、詳細に開示された発明のいくつかの実施例を例証する。当業者は、その範囲によって包囲されるこの発明の多数の変形及び改良があるということを認識することになる。従って、特定の代表的実施例の説明が、本発明の範囲を制限するとみなされるべきではない。
【００４４】
好ましい実施例の理解を容易にするために、多くの用語が以下で定義される。
【００４５】
ここで使用される用語である“持続的ブドウ糖センサ”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、コンマ数秒から、例えば最高、１分、２分、または５分、更にはそれ以上まで変動している時間間隔で、連続的に、もしくは継続的にブドウ糖濃度を測定する装置を含むが、それに限定されない。継続的もしくは持続的ブドウ糖センサは、例えば、米国特許第6,001,067号を参照して説明されたように、ユーザに各測定に関する始動及び／または対話を要求せずに、ブドウ糖濃度を継続的に測定し得る。
【００４６】
ここで使用される表現である“持続的ブドウ糖検知”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、コンマ数秒から、例えば最高、１分、２分、または５分、更にはそれ以上まで変動している時間間隔で、連続的に、もしくは継続的に血漿ブドウ糖濃度の監視が実行される期間のことを含むが、それに限定されない。
【００４７】
ここで使用される用語である“生体サンプル”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、ホストの体のサンプル、例えば血、間質液、脊髄液、だ液、尿、涙、汗等を含むが、それに限定されない。
【００４８】
ここで使用される用語である“ホスト”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、人間のような哺乳動物を含むが、それに限定されない。
【００４９】
ここで使用される用語である“バイオインタフェース膜（biointerface membrane）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、２つ以上のドメインを含むことができると共に、一般的に２、３ミクロンの厚さか、それ以上の厚さの材料で構成され、接近することよって感知膜（sensing membrane）を損傷すること、もしくは障壁セル層を形成して組織−装置間インタフェースを横断するブドウ糖の輸送を妨害することから、ホストの細胞（例えば、マクロファージ）を保護するために感知領域上に配置され得る透過膜または半透膜を含むが、それに限定されない。
【００５０】
ここで使用される用語である“感知膜”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、２つ以上のドメインから成ることができると共に、一般的に２、３ミクロンの厚さか、それ以上の厚さの材料で構成され、酸素に対して透過性を持つと共に、状況に応じてブドウ糖に対して透過性を持つ透過膜または半透膜を含むが、それに限定されない。一つの例において、感知膜は、ブドウ糖濃度を測定するために電気化学反応が発生することを可能にする、固定化したブドウ糖オキシダーゼ酵素（glucose oxidase enzyme）を含む。
【００５１】
ここで使用される用語である“ドメイン”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、層であり得る膜の領域、一定のもしくは非一定の勾配（例えば、異方性の）、材料の機能的な特徴を含むか、もしくは膜の一部分として供給されるが、それに限定されない。
【００５２】
ここで使用されるように、ここで使用される用語である“共重合体（copolymer）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、２つ以上の異なる反復ユニットを有すると共に、共重合体、三元重合体（terpolymer）、四元重合体（tetrapolymer）等を含む重合体（polymer）を含むが、それに限定されない。
【００５３】
ここで使用される用語である“感知領域（sensing region）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、特定のブドウ糖の検出に対応する監視装置の領域を含むが、それに限定されない。一実施例において、感知領域は、一般的に非導電性の筐体、導電性の作用電極（アノード）、基準電極、及び貫通している対電極（カソード）を含み、筐体の中で保護されて、筐体のある位置における電気化学的反応表面（electrochemically reactive surface）、筐体の別の位置における電子接続、筐体に貼られると共に電気化学的反応表面をカバーする感知膜を形成する。対電極は、一般的に、作用電極より更に大きい電気化学的反応表面（electrochemically reactive surface）領域を有している。センサの一般的な動作の間、生体サンプル（例えば、血液、または間質液）、またはその一部は、（例えば、直接か、もしくは感知膜の１つ以上のドメインを通過した後で、）酵素（例えば、ブドウ糖オキシダーゼ）と接触し、生体サンプル（または、その一部分)の反応は、生体サンプルにおけるブドウ糖レベルの判定を可能にする反応生成物の形成に帰着する。
【００５４】
ここで使用される用語である“電気化学的反応表面”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、電気化学反応が起こる電極の表面を含むが、それに限定されない。作用電極の場合は、検出されるブドウ糖の酵素触媒反応によって生成される過酸化水素は、測定可能な電子電流を生じさせるように反応する（例えば、ブドウ糖オキシダーゼを利用するブドウ糖の検出は、Ｈ２Ｏ２（過酸化水素）を生成物として生成する。）。Ｈ２Ｏ２は、検出された電子電流を生じさせる２個の陽子（２Ｈ＋）、２個の電子（２ｅ−）、及び１つの微量の酵素（Ｏ２）を生成するように、作用電極の表面と反応する。対電極の場合、還元できる種類（例えば、Ｏ２）は、作用電極によって生成された電流のバランスをとるために、電極表面で減少する。
【００５５】
ここで使用される用語である“電気化学セル（electrochemical cell）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、化学エネルギーが電気エネルギーに変換される装置を含むが、それに限定されない。そのようなセルは、一般的に、相互に離れると共に、電解液と接触して保持された２つ以上の電極から構成される。直流電流の信号源への電極の接続は、それらの内の一方をマイナス電気を帯びた電極とし、他方をプラス電気を帯びた電極とする。電解質における陽イオンは、陰極（カソード）に移動すると共に、それらは１つ以上の電子と結合し、それらの電荷の一部分または全部を失い、低い電荷を有する新しいイオンまたは中性原子になり、それと同時に、陰イオンは、陽極（アノード）に移動すると共に、１つ以上の電子をそれに転送し、同様に、新しいイオン、または中性粒子になる。２つのプロセスの全体の効果は、陰イオンから陽イオンまでの電子の転送と、化学反応である。
【００５６】
ここで使用される用語である“近接した（proximal）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、起点（origin）のような基準のポイント、または付属部品（attachment）のポイントに近いことを含むが、それに限定されない。例えば、電気化学的反応表面を覆う感知膜のいくつかの実施例において、電解質ドメイン（electrolyte domain）は、干渉ドメイン（interference domain）より、電気化学的反応表面に対してより近接して配置される。
【００５７】
ここで使用される用語である“末端部の（distal）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、起点（origin）のような基準のポイント、または付属部品（attachment）のポイントから、間隔が開けられ、比較的遠くにあることを含むが、それに限定されない。例えば、電気化学的反応表面を覆う感知膜のいくつかの実施例において、抵抗ドメイン（resistance domain）は、酵素ドメイン（enzyme domain）より、電気化学的反応表面に対してより離れて配置される。
【００５８】
ここで使用される用語である“実質的に（substantially）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、主として、指定されるものが必ずしも完全であるというわけではないことを含むが、それに限定されない。
【００５９】
ここで使用される用語である“マイクロプロセッサ”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、コンピュータを駆動する基本命令に応答すると共にそれを処理する論理回路構成を使用して算術演算と論理演算を実行するように設計されているコンピュータシステム、またはプロセッサを含むが、それに限定されない。
【００６０】
ここで使用される用語である“ＲＯＭ（ロム）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、固定した内容によって加工されたデータ記憶装置の一種である読出し専用記憶装置（リードオンリメモリ）を含むが、それに限定されない。例えば、ＲＯＭは、電気的に消去可能な読出し専用記憶装置（リードオンリメモリ：ＲＯＭ）であるＥＥＰＲＯＭを含む程、広い意味を有する。
【００６１】
ここで使用される用語である“ＲＡＭ（ラム）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、異なる位置へのアクセスの順序がアクセススピードに影響を及ぼさないデータ記憶装置を含むが、それに限定されない。例えば、ＲＡＭは、例えば電力が供給されつつある限り、そのメモリ内のデータビットを保持するスタティックランダムアクセスメモリであるＳＲＡＭを含む程、広い意味を有する。
【００６２】
ここで使用される用語である“Ａ／Ｄコンバータ”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、アナログ電気信号を対応するデジタル信号に変換するハードウェア及び／またはソフトウェアを含むが、それに限定されない。
【００６３】
ここで使用される用語である“ＲＦトランシーバ”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、信号を送信する、及び／または信号を受信するための無線周波数送信機、及び／または無線周波数受信機を含むが、それに限定されない。
【００６４】
ここで使用される用語である“未加工のデータストリーム”及び“データストリーム”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、検体センサによって測定された被分析物濃度と直接関係があるアナログ信号、もしくはデジタル信号を含むが、それに限定されない。１つの例において、未加工のデータストリームは、被分析物濃度を表すアナログ信号（例えば、電圧、または電流）からＡ／Ｄコンバータによって変換された、“カウント（counts）”で表されるデジタルデータである。それらの用語は、実質的に持続的検体センサが提供する、コンマ数秒から、例えば最高、１分、２分、または５分、更にはそれ以上まで変動している時間間隔で測定された個々の測定値を含む、複数の時間的に間隔が開けられたデータポイントを広く網羅する。
【００６５】
ここで使用される用語である“カウント”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、デジタル信号の測定単位を含むが、それに限定されない。１つの例において、カウントで測定された未加工のデータストリームは、作用電極からの電流と直接関係がある、（例えば、Ａ／Ｄコンバータによって変換された）電圧と直接関係がある。
【００６６】
ここで使用される用語である“電子回路部品”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、データを処理するように構成された装置の構成要素（例えば、ハードウェア及び／またはソフトウェア）を含むが、それに限定されない。検体センサの場合、データは、体液における被分析物濃度に関する、センサによって獲得された生物学的な情報を含む。米国特許番号4,757,022号、5,497,772号、及び4,787,398号は、特定の実施例の装置と共に利用され得る適当な電子回路を示す。
【００６７】
ここで使用される用語である“定電位電解装置（ポテンシオスタット：potentiostat）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、設定値において、３つの電極セルの作用電極と基準電極との間の電位を制御する電気システムを含むが、それに限定されない。定電位電解装置は、必要とされたセル電圧、及び電流が定電位電解装置のコンプライアンス限界を越えないかぎり、所望の電位を保持するために作用電極と対電極との間を流れる必要があるのなら、どのような電流でも強制する。
【００６８】
ここで使用される用語である“動作可能に接続される”及び“動作可能に連結される”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、構成要素の間の信号の伝送を可能にする形で別の構成要素と連結される１つ以上の構成要素を含むが、それに限定されない。例えば、１つ以上の電極は、サンプルにおけるブドウ糖の量を検出すると共に、その情報を信号に変換するために使用され得る。その場合に、その信号は、電子回路に送信され得る。この場合において、電極は、電子回路に“動作可能に連結される”。これらの用語は、有線の接続性、及び無線の接続性を含む程、広い意味を有する。
【００６９】
ここで使用される用語である“アルゴリズム的に滑らかになった（algorithmically smoothed）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、例えば、未加工のデータストリームの移動平均を実行することによって、それを更に滑らかにすると共に、更に連続的にし、そして範囲外のポイントを除去するか、もしくは減少するためのデータのセットの修正を含むが、それに限定されない。
【００７０】
ここで使用される用語である“アルゴリズム”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、例えばコンピュータ処理を使用して、１つの状態から別の状態に情報を変換することに関係がある計算のプロセス（例えば、プログラム）を含むが、それに限定されない。
【００７１】
ここで使用される用語である“回帰（regression）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、データのセットがその線からの最小の測定値（例えば、偏差）を有する線を発見することを含むが、それに限定されない。回帰は、線形、非線形、一次、二次等であり得る。回帰の１つの例は、最小２乗回帰である。
【００７２】
ここで使用される用語である“再帰フィルタ（recursive filter）”及び“自己回帰アルゴリズム（auto-regressive algorithm）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、前の平均が次のフィルタ処理された出力の一部分である方程式を含むが、それに限定されない。更に特に、一連の観測結果の生成により、各観測の値は、隣接してそれに先行したそれらの値に部分的に依存する。１つの例は、遅れた応答値が独立変数の役割を引き受ける回帰構造である。
【００７３】
ここで使用される用語である“速度”及び“変化率”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、変化の時間率、すなわち変化のために必要とされる時間によって分割された変化量を含むが、それに限定されない。一実施例において、これらの用語は、ある期間の検体における増加率、または減少率のことを指す。
【００７４】
ここで使用される用語である“加速度”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、時間に関する速度の変化率を含むが、それに限定されない。この用語は、減速度を含む程、広い意味を有する。
【００７５】
ここで使用される用語である“臨床的危険性（clinical risk）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、測定された被分析物濃度、または推定された被分析物濃度、その変化率、及び／またはその加速度に基づく、患者の健康に対する認識された危険、または潜在的リスクを含むが、それに限定されない。
【００７６】
ここで使用される用語である“臨床的に許容できる（clinically acceptable）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、患者にとって安全であると考えられる、測定された検体と関連付けられた被分析物濃度、変化率、及び／または加速度を含むが、それに限定されない。
【００７７】
ここで使用される用語である“時間期間（time period）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、時間における１つのポイント、及び時間における第１のポイントから時間における第２のポイントへ拡張する経路（例えば、時間の範囲）を含む時間の量を含むが、それに限定されない。
【００７８】
ここで使用される用語である“測定された検体値（measured analyte values）”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、検体データが検体センサで測定された時間期間の検体値または検体値のセットを含むが、それに限定されない。その用語は、センサ、及び／または受信機におけるデータ処理（例えば、データ平滑化、較正等）の前に検体センサが提供するデータ、もしくはデータ処理（例えば、データ平滑化、較正等）の後で検体センサが提供するデータを含む程、広い意味を有する。
【００７９】
ここで使用される用語である“アラーム”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、患者に対する臨床的な危険の検出に応答して始動される可聴信号、視覚的信号、もしくは触覚的信号を含むが、それに限定されない。一実施例において、現在の、もしくは将来の臨床的な危険が、持続的検体データに基づいて評価されるとき、高血糖症のアラーム、及び低血糖症のアラームが始動される。
【００８０】
ここで使用される用語である“コンピュータ”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、データを処理するようにプログラムされ得る機械を含むが、それに限定されない。
【００８１】
ここで使用される用語である“モデム”は、広い意味の用語であると共に、その普通の意味で使用され、コンピュータからのシリアルデータと、別のモデムに対する通信接続上の伝送に適当な可聴信号との間で形式を変換するための電子機器を含むが、それに限定されない。
【００８２】
「概観」
図１は、持続的ブドウ糖センサ１２、センサデータを処理して表示するための受信機１４、薬物投与装置１６、任意の単一点（single point）ブドウ糖モニタ装置１８を備える、好ましい実施例の統合システム１０の構成図である。好ましい実施例の総合糖尿病管理システム１０は、利便性、及び正確度を提供し、従って、糖尿病患者８に関して、彼らの病気の世話における改良された利便性、機能性、及び安全性を提供する。
【００８３】
図１は、ブドウ糖の濃度またはブドウ糖の存在を示す、ブドウ糖または薬物の濃度を測定する連続的ブドウ糖センサ１２を示す。いくつかの実施例において、ブドウ糖センサ１２は、侵襲性の装置、最小の侵襲性の装置、もしくは非侵襲性の装置で、例えば、皮下の装置、経皮性の装置、もしくは血管内の装置である。いくつかの実施例において、センサ１２は、複数の断続的な生体サンプルを分析し得る。ブドウ糖センサは、酵素による方法、化学的な方法、物理的な方法、電気化学的な方法、分光測光による方法、偏光計による方法、熱量計による方法、放射線測定器等による方法を含んで、ブドウ糖測定のあらゆる方法を使用することができる。これに代る実施例において、、センサ１２は、体内の検体、例えば酸素、ラクターゼ、インシュリン、ホルモン、コレステロール、薬物、ウイルス等のレベルを決定することが可能であるあらゆるセンサであり得る。ブドウ糖センサ１２は、ブドウ糖の濃度を表している出力信号を提供するために、あらゆる知られている方法を使用する。例えば、出力信号は、一般的に測定されたブドウ糖濃度の有益な値を、患者または医者に提供するために使用される、未加工のデータストリームである。
【００８４】
従って、未加工のデータストリームを受信すると共に処理する受信機１４が提供され、処理は、以下に更に詳細に示されるように、患者に有意義なブドウ糖値を、較正すること、有効にすること、表示することを含む。薬物投与装置１６が、更に統合システム１０の一部として提供される。いくつかの実施例において、薬物投与装置１６は、受信機１４に手動で統合化される、例えば注射器、吸入器、または経皮貼布等の手動の投与装置である。いくつかの実施例において、薬物投与装置１６は、受信機１４と半自動化された調和動作を行う、例えばペン型の注入器、またはノズル型の注入器、吸入器、噴霧器、またはポンプ等の半自動化された投与装置である。いくつかの実施例において、薬物投与装置１６は、受信機１４と自動化された調和動作を行う、例えば経皮性の、もしくは埋め込むことができるポンプシステム等の自動化された投与装置である。いくつかの実施例において、例えば自己監視血糖測定器（self-monitoring blood glucose meter：ＳＭＢＧ）、非侵襲性のブドウ糖メータ（non-invasive glucose meter）等のような、任意の単一点ブドウ糖モニタ１８が、更に統合システム１０の一部として提供される。
【００８５】
月並みに、これらの装置の各々は、価値のある情報及びサービスを、糖尿病患者に別々に提供する。従って、一般的な糖尿病患者は、別々に追跡すると共に検討する、多数の個別の装置を持っている。いくつかの場合において、これらの個々の装置によって提供された情報量は、例えば投与するインシュリンの種類と量等、各装置の微妙な差異と推測される結果の複合的な理解を必要とする可能性がある。一般的に、各個々の装置は、その中に提供されたデータと同様に機能する情報のサイロであり、従って、装置が相互に通信可能であるとき、拡張された機能性及び安全性が認識され得る。例えば、持続的ブドウ糖モニタは、（例えば、装置によって集められたデータ以外のデータなしで）単独で機能するとき、ブドウ糖レベルにおける急変が追跡されるが、しかしセンサデータの処理において、十分に推測されないか、予測されないか、先取りされないか、または他の場合には考慮されない可能性がある。しかしながら、もし、インシュリン注射の時間、量、及び種類、消費されたカロリー、食事時間の時刻または日、または同等のものに関する情報と共に持続的ブドウ糖センサが提供された場合、以下に更に詳細に示されるように、更に有意義であると共に、正確で有益なブドウ糖の推定、予測、及び他のそのような処理が提供され得る。これらの装置を統合化することによって、各構成要素からの情報は、持続的ブドウ糖センサ、及び他の統合化された構成要素の知力、提供された利点、利便性、安全性、及び機能性を増加するために利用され得る。従って、糖尿病患者にとって、彼の／彼女の病気の処置において、これらの個々の装置を統合化する際に役立つ装置を提供することは好都合である。
【００８６】
「ブドウ糖センサ」
図２は、一実施例における持続的ブドウ糖センサ１２の透視図である。この実施例において、筐体２０、及び感知領域２２は、電極及びセンサの電子機器（図３）を収容する。感知領域内の３つの電極は、センサの電子機器（図３）に動作可能に接続されると共に、以下で更に詳細に述べられる感知膜及びバイオインタフェース膜（図示せず）によって覆われる。
【００８７】
筐体２０は、好ましくは、センサの電子機器の周囲に成形されたエポキシ樹脂から形成されるが、しかしながら、その筐体は、金属、セラミックス、プラスチック、またはそれらの合成物を含む様々な材料から形成され得る。２００４年８月２２日に出願されると共に、“Optimized Sensor Geometry for an Implantable Glucose Sensor”と表題をつけられた米国特許出願番号10/646,333号は、筐体２０に適当である、適当な構成を開示する。
【００８８】
一実施例において、感知領域２２は、例えば、白金作用電極、白金対電極、及び、銀／塩化銀基準電極を機能させる白金を含む３つの電極を有する。しかしながら、様々な電極材料、及び構成が、好ましい実施例の埋め込み型ブドウ糖センサによって使用され得る。電極の上端部は、感知膜と電極との間に配置された易流動性の流動的なフェーズである電解質フェーズ（図示せず）と接触している。一実施例において、対電極は、作用電極において測定される、化学種（species）によって生成された電流のバランスをとるために提供される。ブドウ糖オキシダーゼをベースとするブドウ糖センサの場合は、作用電極において測定される化学種はＨ２Ｏ２である。ブドウ糖オキシダーゼは、以下の反応式に従って、酸素及びブドウ糖の過酸化水素とグルコン酸塩への変換に触媒作用を及ぼす。
【００８９】
【数１】
2007525276.tif 000003
【００９０】
新陳代謝させられる各ブドウ糖分子が原因で、生成物質Ｈ２Ｏ２に比例変化があるので、Ｈ２Ｏ２の変化がブドウ糖濃度を決定するために監視され得る。作用電極によるＨ２Ｏ２の酸化は、対電極における周囲の酸素、酵素生成されたＨ２Ｏ２（enzyme generated H2O2）、または他の縮小できる化学種の減少によって平衡状態が維持される。ブドウ糖オキシダーゼ反応から生成されたＨ２Ｏ２は、更に、作用電極の表面で反応すると共に、２つの陽子（２Ｈ＋）、２つの電子（２ｅ−）、及び１つの酸素分子（Ｏ２）を生じさせる。
【００９１】
一実施例において、定電位電解装置（ポテンシオスタット）（図３）は、電気活性表面における電気化学反応を監視するために使用される。定電位電解装置は、電流値を決定するために、作用電極及び基準電極に、定電位を印加する。作用電極で生成される（と共に、回路を対電極まで流れる）電流は、作用電極に拡散するＨ２Ｏ２の量と実質的に比例する。結果的に、ユーザの体内のブドウ糖の濃度を代表する未加工の信号が生成され得ると共に、従って、重要なブドウ糖値を推定するために利用され得る。
【００９２】
いくつかの実施例において、感知膜は、酵素、例えばブドウ糖オキシダーゼを含むと共に、電解質フェーズを保護する。一実施例において、感知膜は、一般的に、電気化学的反応表面から最も遠い抵抗ドメインを含み、酵素ドメインは、抵抗ドメインより電気化学的反応表面から遠くないと共に、電解質ドメインは、電気化学的反応表面に隣接する。しかしながら、例えば、更に少ないドメインを含むか、もしくは追加のドメインを含むことによって他の装置のために変更された感知膜は、好ましい実施例の範囲内にあるということが分かる。“SENSOR HEAD FOR USE WITH IMPLANTABLE DEVICES”と表題をつけられた米国特許出願公開番号2003/0032874号は、感知膜のいくつかの実施例に使用され得る膜について説明する。いくつかの実施例において、感知膜は、付加的に、上で引用された同時係属の特許出願において説明されたような、いくらかの干渉している化学種をブロックする妨害ドメインを含むことができる。“SILICONE COMPOSITION FOR BIOCOMPATIBLE MEMBRANE”と表題をつけられた米国特許出願番号10/695,636号は、好ましい実施例の感知膜に使用され得る膜について同様に説明する。
【００９３】
好ましくは、バイオインタフェース膜は、組織の内部成長をサポートし、障壁セル層の形成を妨害するのに役立ち、そしてホストの炎症反応から装置の敏感な領域を保護する。一実施例において、バイオインタフェース膜は、一般的に、電気化学的反応表面から最も遠いところにあるセルの分裂的なドメイン、及びセルの分裂的なドメインよりも電気化学的反応表面から遠くないところにあるセルの不浸透性のドメインを含む。セルの分裂的なドメインは、好ましくは、組織内部成長をサポートするように設計されており、一般的に異物身体反応において見られる収縮力を分裂させ、膜の中で血管増生を促すと共に、障壁セル層の形成を中断させる。セルの不浸透性のドメインは、好ましくはセルラーアタッチメント（cellular attachment）に耐性を示すと共に、セルに関して不浸透性で、生物学的に安定した（biostable）材料から構成される。“MEMBRANE FOR USE WITH IMPLANTABLE DEVICES”と表題を付けられた米国特許番号6,702,857号、“POROUS MEMBRANES FOR USE WITH IMPLANTABLE DEVICES”と表題を付けられた米国特許出願番号10/647,065号、及び“BIOINTERFACE WITH INTEGRATED MACRO- AND MICRO-ARCHITECTURE”と表題を付けられて２００５年２月９日に出願された米国特許出願は、好ましい実施例と共に使用され得るバイオインタフェース膜を説明する。好ましい実施例は、短期（例えば、１〜７日のセンサ）で使用され得ると共に、この場合には、バイオインタフェース膜は必要とされないかもしれない。ここで説明されるバイオインタフェース膜は、これ以降“長期間”と言われる、約１週間を超える期間、約１ヶ月を超える期間、約３ヶ月を超える期間、もしくは約１年を超える期間使用できる寿命を有する持続的ブドウ糖センサを提供する。
【００９４】
いくつかの実施例において、バイオインタフェース膜、及び感知膜のドメインは、シリコン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン共同テトラフルオロエチレン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、生物学的に安定した（biostable）ポリテトラフルオロエチレン、ホモポリマー、共重合体、ポリウレタンのターポリマー、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリウレタン、セルロースの重合体、ポリスルホン、及び、例えば２ブロック、３ブロックの、交互共重合体、ランダム共重合体、そしてグラフト共重合体を含むそれらのブロック共重合体のような材料から形成される。
【００９５】
図３は、一実施例における持続的ブドウ糖センサ１２と接続される電子機器を例証するブロック図である。本実施例において、電流値を獲得するための電極（図２）と動作可能に接続されると共に、電流を電圧に変換する抵抗器（図示せず）を備える定電位電解装置（ポテンシオスタット）２４が示される。Ａ／Ｄコンバータ２６は、処理のために、アナログ信号を“カウント（counts）”にディジタル化する。従って、その結果生じる“カウント（counts）”で表される未加工のデータストリームは、定電位電解装置２４で測定される電流と直接関係がある。
【００９６】
マイクロプロセッサ２８は、ＲＯＭ３０及びＲＡＭ３２を収容すると共に、センサ電子機器の処理を制御する中央制御ユニットである。特定の代替実施例は、ここで説明されるようなデータを処理するために、マイクロプロセッサ以外のコンピュータシステムを利用し得る。いくつかの代替実施例において、当業者によって好まれているように、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）が、いくつかまたは全てのセンサの中央処理のために使用され得る。ＲＯＭ３０は、例えば、センサ識別子（ＩＤ）、及びデータストリームを処理するためのプログラミング（例えば、“SYSTEMS AND METHODS FOR REPLACING SIGNAL ARTIFACTS IN A GLUCOSE SENSOR DATA STREAM”と表題を付けられて、２００３年８月２２日に出願された米国特許出願番号10/646,333号において説明された、データ平滑化及び／または信号副作用の置換のためのプログラミング）のようなデータを格納する、データの半永久的な記憶装置を提供する。ＲＡＭ３２は、システムのキャッシュメモリのため、例えば最近のセンサデータを一時的に格納するために使用され得る、いくつかの代替実施例において、ＲＯＭ３０、及びＲＡＭ３２に相当するメモリストレージコンポーネントは、ダイナミックＲＡＭ、スタティックＲＡＭ、非スタティックＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、書換可能なＲＯＭ、フラッシュメモリ等のような好ましいハードウェアの代りに、もしくはそれに加えて使用され得る。
【００９７】
バッテリ３４は、マイクロプロセッサ２８と動作可能に接続されると共に、センサ１２に必要な電力を供給する。一実施例において、バッテリは、リチウム二酸化マンガン（Lithium Manganese Dioxide）バッテリであるが、しかしながら、適切にサイズ及び電力で分類されたあらゆるバッテリ（例えば、ＡＡＡ、ニッケルカドミウム、炭素亜鉛（Zinc-carbon）、アルカリ、リチウム、ニッケル金属水素化物、リチウムイオン、空気亜鉛（Zinc-air）、酸化水銀亜鉛（Zinc-mercury oxide）、銀亜鉛（Silver-zinc）、及び／または、密封型）が使用され得る。いくつかの実施例において、バッテリは充電式である。いくつかの実施例において、複数のバッテリがシステムに電力を供給するために使用され得る。例えば、更に他の実施例において、受信機は、誘導結合によって経皮的に電力を供給され得る。水晶振動子３６は、マイクロプロセッサ２８と動作可能に接続されると共に、全体としてコンピュータシステムのシステム時間を保持する。
【００９８】
ＲＦトランシーバ３８は、マイクロプロセッサ２８と動作可能に接続されると共に、アンテナ４２を通して、無線伝送波４０により、センサ１２から受信機までセンサデータを送信する。ＲＦトランシーバがここで示されるが、他の実施例は、受信機に無線接続よりむしろ有線接続を含むことができる。第２の水晶振動子４４は、ＲＦトランシーバからのデータ伝送に同期するシステム時間を提供する。トランシーバ３８は、他の実施例において、送信器によって代用され得る。いくつかの代替実施例において、光、赤外線（ＩＲ）、超音波等のような他のメカニズムが、データを送信するか、及び／または受信するために使用され得る。
【００９９】
一代替実施例において、持続的ブドウ糖センサは、“Say”等に対する米国特許第6,565,509号で説明されるような経皮性のセンサを含む。別の代替実施例において、持続的ブドウ糖センサは、“Bonnecaze”等に対する米国特許第6,579,690号、及び“Say”等に対する米国特許第6,484,046号を参照して説明されるような皮下センサを含む。別の代替実施例において、持続的ブドウ糖センサは、“Colvin”等に対する米国特許第6,512,939号を参照して説明されるような補充可能な皮下センサを含む。別の代替実施例において、持続的ブドウ糖センサは、“Schulman”等に対する米国特許第6,477,395号を参照して説明されるような脈管内のセンサを含む。別の代替実施例において、持続的ブドウ糖センサは、“Mastrototaro”等に対する米国特許第6,424,847号を参照して説明されるような脈管内のセンサを含む。概して、開示された実施例は、様々な持続的ブドウ糖センサの構成に適用できる。
【０１００】
様々な実施例において、持続的ブドウ糖センサは、時間、日、週、または月の周期で動作するように構成される。一実施例において、センサは、１日、２日、３日等のような、少なくとも１日の間動作するように構成される。一実施例において、センサは、少なくとも３日の間動作するように構成される。一実施例において、そのセンサは、１週間、２週間、３週間等のような、少なくとも１週間の間動作するように構成される。一実施例において、センサは、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月等のような、少なくとも１ヶ月の間動作するように構成される。
【０１０１】
「受信機」
好ましい実施例は、持続的ブドウ糖センサ１２から未加工のデータストリームを受信して処理する受信機１４を含む統合システムを提供する。受信機は、例えば、以下の、較正、センサデータの変換、較正の更新、受信した基準データ及びセンサデータの評価、検体センサのための較正の評価、受信した基準データ及びセンサデータの有効化、ユーザに対する重要なブドウ糖値の表示、薬物療法の推奨値の計算、推奨療法の有効化、個々の新陳代謝のパターンを学習するための適応プログラミング、ブドウ糖値の予測のような動作の全て、またはいくつかを遂行し得る。受信機と関係があるいくつかの補足的システム、及び方法は、“System and Methods for Processing Analyte Sensor Data.”と表題をつけられた同時係属中の米国特許出願第10/633,367号を参照して更に詳細に説明される。図９から図１１は、受信機にプログラムされ得るいくつかの処理を示す。更に、好ましい実施例の受信機１４は、ここで更に詳細に説明されるような、強化された機能性、利便性、及び安全性を提供するために、システムの他の構成要素（例えば、薬物投与装置１６、及び単一点ブドウ糖モニタ１８）と一緒に動作する。図４から図７は、好ましい実施例のいくつか代表的な統合システムを例証する図であって、それらの各々は、ここで更に詳細に説明されるような受信機を含む。
【０１０２】
いくつかの実施例において、受信機１４は、例えば、筐体４６の大きさのＰＤＡまたはページャであって、複数のボタン５０及びバックライトを備え得る液晶表示装置（ＬＣＤ）画面を有するユーザインタフェース４８を備える。いくつかの実施例において、受信機は、例えばコンピュータ、サーバ、またはここで説明されるようなデータを受信して処理することが可能である他のそのような装置のような、他の形式を取り得る。いくつかの実施例において、ユーザインタフェースは、図８を参照して説明されるような、キーボード、スピーカ、及びバイブレータを、同様に備えることができる。受信機４６は、図８を参照して更に詳細に説明されるように、ブドウ糖センサ１２からセンサデータを受信して、処理して、表示するために必要なシステム（例えば、電子機器）を備える。受信機１４は、持続的ブドウ糖センサ１２が提供するデータを処理すると共に、更に薬物投与装置１６、単一点ブドウ糖モニタ１８、及びユーザ８の内の少なくとも１つと関連付けられたデータを処理する。
【０１０３】
いくつかの実施例において、受信機１４は、薬物投与装置１６、及び単一点ブドウ糖モニタ１８の内の少なくとも１つと一体的に形成される。いくつかの実施例において、受信機１４、薬物投与装置１６、及び／または単一点ブドウ糖モニタ１８は、分離可能に接続されると共に、その結果、１つ以上の構成部品は、ユーザの利便性において、個々に分離されたり、組み立てられたりし得る。いくつかの実施例において、受信機１４、薬物投与装置１６、及び／または単一点ブドウ糖モニタ１８は、分離されているか、分離可能に接続可能であるか、または相互に一体となると共に、１つ以上の構成部品は、構成部品間でのデータ転送、従って調和動作を可能にする無線接続または有線接続を介して、動作可能に接続される。いくつかの実施例において、上述のように、１つ以上の構成部品は、動作可能に連結されると共に、一方、更に別の１つ以上の構成部品（例えば、注射器、またはパッチ）が、ユーザの利便性のためのシステムの物理的部分として、及びシステムによる構成部品の手動の調和動作に関するデータの入力を思い出させるものとして提供される。いくつかの代表的実施例が、図４から図７を参照して説明されるが、しかしながら、統合システムの各々の構成部品は、手動で、半自動的に、または自動的に相互に統合化されると共に、各構成部品は、無線接続、（例えば、ケーブルまたは電気的接点による）有線接続等を含むことができる別の構成部品との物理的通信状態、及び／またはデータ通信状態にあることができる。
【０１０４】
「薬物投与装置」
好ましい実施例は、統合システム１０を提供すると共に、それは、患者８に薬物を投与するための薬物投与装置１６を備える。統合化された薬物投与装置は、静脈内ボーラス（bolus injection）、連続的注入（continuous injection）、吸入、経皮吸収、薬を投与する他の方法、またはそれのあらゆる組み合わせのために設計され得る。“薬物”という用語は、システム１０を使用する患者のための治療において使用されるあらゆる物質、例えばインシュリン、グルカゴン、またはそれの派生物を含む。国際公開第02/43566号パンフレットは、好ましい実施例と共に使用され得るブドウ糖、グルカゴン、及びビタミンＡ、ビタミンＣ、またはビタミンＤについて説明する。米国特許第6,051,551号、及び米国特許第6,024,090号は、好ましい実施例と共に使用され得る吸入に適当なインシュリンの種類を示す。米国特許第5,234,906号、米国特許第6,319,893号、及び欧州特許第760677号は、好ましい実施例と共に使用され得るグルカゴンの様々な派生物を示す。米国特許第6,653,332号は、好ましい実施例と共に使用され得る併用療法（combination therapy）を示す。米国特許第6,471,689号、及び国際公開第81/01794号は、好ましい実施例と共に使用され得る投与ポンプにとって有益なインシュリンについて説明する。米国特許第5,226,895号は、好ましい実施例と共に使用され得る１種類以上のインシュリンの種類を提供する方法を説明する。
【０１０５】
「手動の調和動作」
いくつかの実施例において、薬物投与装置１６は、手動の投与装置、例えば受信機による手動の調和動作のための注射器、呼吸器、経皮貼布、セル移植装置、及び／または手動ポンプである。手動の調和動作は、ユーザ（例えば、患者、または医者）が、薬物投与の量、種類、及び／または時間を手動で選択する薬物投与装置を含む。いくつかの実施例において、薬物投与装置１６は、当業者によって好まれているように、薬を注入することに適当なあらゆる注射器である。好ましい実施例の薬物投与装置に適当な注射器の１つの例は、米国特許第5,137,511号において説明される。
【０１０６】
図４Ａ、及び図４Ｂは、この中の他の場所で更に詳細に示されるように、受信機１４が手動の注射器５４の形式の薬物投与装置１６に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタ１８を任意に備える、一実施例における統合システム１０の透視図である。受信機１４は、上で更に詳細に説明したように、持続的ブドウ糖センサ１２から、データを、受信して、処理して、表示すると共に、同様に、ユーザによって手動で入力されたデータを、受信して、処理して、表示し得る。いくつかの実施例において、受信機は、薬物投与の種類、量、及び時間を更に特に決定するために、ブドウ糖濃度、ブドウ糖濃度の変化率、ブドウ糖濃度の加速度のような持続的ブドウ糖センサによって提供されるパラメータを利用するアルゴリズムを備える。薬物投与装置１６は、上で更に詳細に説明したように、注射器５４の形式であると共に、それは、あらゆる既知の注射器構成を含むことができる。いくつかの実施例において、注射器５４は、複数の種類及び量の薬物、例えば速効性のインシュリン、効き目が遅いインシュリン、及びグルカゴンだけでなく、注射器も保持するように設計されている筐体を備える。いくつかの実施例において、注射器は、受信機１４に対して分離可能に接続可能であり、受信機１４は、投与された薬物の時間、種類、及び量と関連付けられた情報を患者に提供すると共に、投与された薬物の時間、種類、及び量と関連付けられた情報を患者から受信する。いくつかの実施例において、注射器は、受信機１４に統合化されるか、もしくは分離可能に受信機１４と接続されるホルダーに格納される。いくつかの実施例において、注射器５４は、注射器と受信機との間で容易な結合を行うキットの形式で、または他の構成で提供されて、分離可能に直接受信機に接続され得る。
【０１０７】
ここで注射器と受信機との間の調和動作を参照すると、例えば、受信機は、注射器によって投与され得る薬物の時間、量、及び種類に関する情報によってプログラムされ得る。いくつかの実施例において、システムのセットアップの間、患者、及び／または医者は、統合システムの注射器を通して利用可能な薬物の量、及び種類に関する情報を手動で入力する。いくつかの代替実施例において、患者、及び／または医者が、例えば、簡単で正確なデータ入力を提供するために、画面上のメニューの中から適切な情報を選択し得るように、製造業者が提供したデータが、受信機にダウンロードされ得る。従って、利用可能な薬物を知ることによって、受信機は、患者のブドウ糖の濃度、変化率、及び／または加速度と組み合わせて利用可能な薬物の種類、及び量を考慮する患者の薬物療法の推奨値をカスタマイズ（customize）するようにプログラムされ得る。理論によって束縛されることを望まない一方、利用可能な薬物療法を記憶することによって、受信機は、薬物計算をカスタマイズすると共に、ブドウ糖の傾向情報、患者に利用可能な薬物の好ましい種類、及び量に基づいて、適切な治療法を勧めることができると考えられている。
【０１０８】
その次に、いくつかの実施例において、（注射器を利用すること、及び／または他の手段を利用することを含み、）一度患者が薬物を投与したならば、薬物の投与に関する量、種類、及び／または時間が、患者によって受信機に入力される。同様に、受信機は、患者による容易な選択（例えば、ユーザインタフェース上のメニュー）のために、標準の薬物、及び投薬量によってプログラムされ得る。この情報は、以下で更に詳細に説明されるように、現在、過去、及び将来のブドウ糖の傾向を予測して、分析する際、そして、薬物療法の推奨値を提供する際に有益であり得るブドウ糖の傾向、及びパターンを決定する際に使用されるアルゴリズムの知能を増加するために、受信機によって使用され得る。更に、長期に渡りブドウ糖濃度を連続して監視することによって、受信機は、患者がどのように特定の医薬に反応するかに関する有益情報を提供すると共に、その情報は、パターンを決定すると共に、更に個別化された薬物療法の推奨値を提供するために、医者、患者によって使用され得るか、または受信機の中のアルゴリズムによって使用され得る。すなわち、いくつかの実施例において、受信機は、パターン（例えば、特定の薬物投与、及び患者の行動に対する個人の代謝反応）を学習すると共に、様々な状態（例えば、ブドウ糖の濃度、変化率、及び加速度）において、薬物を投与するべき最適な時間、量、及び種類を決定するためのプログラミングを有する。理論によって束縛されることを望まない一方、様々な薬物に対する個人の反応を連続して監視することによって、患者のブドウ糖レベルが更に積極的に扱われると共に、実質的にその間ずっと安全なブドウ糖範囲内に糖尿病患者をとどめ得ると考えられている。
【０１０９】
いくつかの実施例において、受信機は、“Signal Processing for Continuous Analyte Sensors”と表題をつけられた米国特許出願第11/007,920号で説明されたような、ブドウ糖の傾向を予測するためのプログラミングを有する。いくつかの実施例において、予測アルゴリズムは、ブドウ糖値を予測する際に、薬物投与の量、種類、及び時間を考慮に入れる。例えば、やがて来る１５〜２０分後のブドウ糖値、またはブドウ糖の傾向を予測する予測アルゴリズムは、上述の特許出願11/007,920号で説明されたような、ブドウ糖値を予測するための数学的アルゴリズム（例えば、回帰、平滑化等）を使用する。しかしながら、薬物の投与を含む外的影響によって、この予測は不正確である可能性がある。従って、いくつかの実施例は、受信機において、将来におけるブドウ糖値を更に正確に予測するために、他の数学的方程式に加えて、薬物投与装置１６から受信される薬物投与情報を使用するプログラミングを提供する。
【０１１０】
いくつかの代替実施例において、薬物投与装置１６は、当業者によって好まれているように、薬物を投与することに適当な１つ以上の経皮貼布５８を含む。国際公開第02/43566号パンフレットは、好ましい実施例に使用され得るそのような１つの経皮貼布について説明する。上記引用文献、及び図５Ａから図５Ｃに関連する記述は、低血糖症を治療するのに有益な薬（例えば、グルカゴン）について説明するが、高血糖症を治療するのに有益な薬物（例えば、インシュリン）を放出する経皮貼布が、好ましい実施例の範囲内で同様に熟考されるということが分かる。
【０１１１】
図５Ａから図５Ｃは、この中の他の場所で更に詳細に説明されるように、受信機１４がホルダー５６の中に収容される１つ以上の経皮貼布５８の形式の薬物投与装置１６に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタ１８を任意に備える、一実施例における統合システム１０の透視図である。受信機１４は、上で更に詳細に説明されたような持続的ブドウ糖モニタ１２が提供するデータを、受信して、処理して、表示する。薬物投与装置１６は、ホルダー５６内に保持される１つ以上の経皮貼布５８の形式であり、それはあらゆる既知のパッチ構成を含むことができる。
【０１１２】
受信機１４とパッチ５８の調和動作は、手動の薬物投与装置（例えば、注射器、及び、呼吸器）を含む他の手動の調和動作を参照して説明されたものと、同様の機能性を含むと共に、同様の利点を提供する。しかしながら、独特の利点が、グルカゴンタイプのパッチと持続的ブドウ糖センサの調和動作において達成され得る。すなわち、好ましい実施例において説明されたような持続的ブドウ糖センサは、単一点以上のブドウ糖測定値を提供する。実際、持続的ブドウ糖センサ１２が、（いくつかの実施例において、）濃度、変化率、加速度、投与されたインシュリンの量を把握するか、及び／または、（この中の他の場所で更に詳細に説明されたように、長期に渡り学習される、）患者のブドウ糖の傾向と関連付けられた個々のパターンを把握するので、グルカゴンパッチの使用は、積極的に低血糖症の事象を先手を打って回避すると共に、ブドウ糖値の更に制御された範囲を維持するために、反復して最適化（その使用法を受信機に入力すると共に、個人の代謝反応を監視する）され得る。これは、糖尿病患者（そして、彼の／彼女の介護者）が、夜間全体の糖尿病の調子を向上させることを可能にすることによって、夜間低血糖症に関して特に有利であり得る。理論によって束縛されることを望まない一方、持続的ブドウ糖センサと経皮性のグルカゴンタイプのパッチとの調和動作は、低血糖症の事象を減少させるか、もしくは回避するために、長期的な解決法を糖尿病患者に提供し得る。
【０１１３】
いくつかの実施例において、ホルダー５６は、受信機１４に対して、（例えば、液晶表示装置とは反対側に）分離可能に接続可能であると共に、それは、薬物（例えば、ブドウ糖、またはグルカゴン）が推奨されることを受信機が示すとき、パッチの便利な有用性を患者に提供する。このホルダーは、図５Ａから図５Ｃの実例において、別の薬物投与装置１６なしで示されるのだが、他の薬物投与装置（例えば、図６及び図７を参照して説明されるようなインシュリンペン、インシュリンポンプ）が、ここで例証された薬物パッチと組み合わせてシステムに統合され得る。理論によって束縛されることを望まない一方、異なる方法で糖尿病患者を援助する薬物（例えば、高血糖症の事象、及び低血糖症の事象を治療するための薬物、もしくは、速効性の薬物、及び効き目が遅い薬物）を組み合わせることによって、糖尿病を治療するための単純化された総合的な解決法が提供され得ると考えられている。
【０１１４】
好ましい実施例の持続的ブドウ糖センサ１２と薬物投与装置の手動の調和動作は、好ましい実施例の持続的装置が、ブドウ糖レベルを長期間（例えば、数週間から数カ月まで）追跡すると共に、長期間の患者の反応に基づいて、治療法の決定を順応して向上させることができるので、更に有利であり得る。
【０１１５】
いくつかの代替実施例において、薬物投与装置１６は、当業者によって好まれているように、薬物を循環系に投与することに適当な呼吸器、または、噴霧装置を含む。好ましい実施例と共に使用するのに適当な呼吸器のいくつかの例は、米国特許第6,167,880号、米国特許第6,051,551号、米国特許第6,024,090号を含む。いくつかの実施例において、呼吸器、または噴霧装置は、呼吸器、または噴霧装置が、患者によって手動で投与されると共に、治療法の時間、量、及び種類に関するデータを、患者が手動で持続的な受信機に入力する、図４及び図５を参照して説明されたような手動の薬物投与装置であると考えられる。しかしながら、薬物を投与するために使用される呼吸器、または噴霧装置は、同様にマイクロプロセッサを備えると共に、（例えば、無線周波数の）受信機に動作可能に接続され得ることが可能であり、例えば、統合化されたインシュリンペンを参照して更に詳細に以下で説明される半自動の調和動作を実行させるデータが、受信機と呼吸器または噴霧装置との間で送受信される。
【０１１６】
いくつかの実施例において、呼吸器または噴霧装置は、受信機に対して、一体的に収容されるか、分離可能に接続されるか、あるいはそうでなければ（例えば、キットの状態で）受信機に物理的に結合される。統合化された呼吸器、または噴霧装置に関する機能性及び利点は、上述の注射器及び／またはパッチの調和動作に関して説明された機能性及び利点と類似している。呼吸器、または噴霧装置は、好ましい実施例の薬物投与装置のあらゆる他のものと組み合わせて提供され得る。当業者によって好まれているように、例えば速効性のインシュリンの呼吸器、及び効き目が遅いインシュリンのポンプが、好ましい実施例のシステムに有利に統合され得ると共に、適切な時期に利用される。呼吸器、または噴霧装置が、受信機との半自動の調和動作を含むいくつかの実施例において、呼吸器、または噴霧装置は、上述のように受信機に物理的に統合化されると共に、同様に、例えば有線接続によって（例えば、電気的接点によって）、または無線接続によって（例えば無線周波数によって）、受信機に動作可能に接続される。
【０１１７】
一代替実施例において、手動の薬物投与ポンプは、米国特許第6,283,944号で説明されるように、体内に埋め込まれる。この代替実施例において、患者に制御された埋め込み可能なポンプは、患者が必要なときに薬物の静脈内ボーラス投与を実行するために、(皮を経て)装置を押すことが可能である。この装置の中に低血糖症を治療するためにグルカゴン、または他の薬物を提供することが、例えば、持続的ブドウ糖センサが重い低血糖症を示すとき、患者、及び／または、彼または彼女の看護者によって容易に放出され得る容易さ、及び利便性を提供し得ると考えられている。いくつかの代替実施例において、手動の埋め込み可能なポンプは、高血糖症を治療するためのインシュリン、または他の薬物で満たされている。どちらの実施例においてでも、手動ポンプ、または持続的ブドウ糖センサは、上で更に詳細に説明された手動の調和動作から利益を得ることができる。
【０１１８】
別の代替実施例において、米国特許第6,015,572号、米国特許第5,964,745号、及び米国特許第6,083,523号において説明されたようなセル移植装置が、好ましい実施例の持続的センサに手動で統合化される。この代替実施例において、患者は、体内でブドウ糖レベルに応答してインシュリン分泌を行うβ膵島細胞を埋め込まれるであろう。埋め込み可能なブドウ糖センサと関連付けられた受信機は、セル移植に関する情報（例えば、時間、量、種類等）によってプログラムされ得る。このように、長期の持続的ブドウ糖センサが３、β膵島細胞に対する体の反応を監視するために使用され得る。これは、患者が、セル移植の前に若干の時間の間、持続的ブドウ糖センサを使用していた場合、特に有利であり得ると共に、セルの移植と関連付けられた個人の新陳代謝のパターンの変更が、監視されて、定量化され得る。好ましい実施例のブドウ糖センサの長期の連続的な性質のために、セル移植の長期の連続的な効果は、確実に一貫して監視され得る。この調和動作は、セルの注入の前、及び／または後で、セル移植に対するあらゆる人の反応を監視するために有利であり得ると共に、それは、糖尿病の処置において膵島細胞の注入を正当化するためにデータを提供する際、役に立つことができる。
【０１１９】
手動の薬物投与装置のうちのどれでも、以下で更に詳細に説明されるように、手動の薬物投与装置との半自動の調和動作を可能にするＲＦＩＤタグ、または他の通信種類の装置を提供され得る。
【０１２０】
「半自動の調和動作」
好ましい実施例における薬物投与装置１６の半自動の調和動作は、例えば、データを他の構成部品に送信し、それにより必要とされるユーザ入力の量を減少させることによって、統合化された構成部品の間の動作可能な接続が、ブドウ糖値に対する薬物投与の量、種類、または時間を選択する、入力する、または計算する際に、ユーザ（例えば、患者または医者）を援助する、あらゆる調和動作を含む。好ましい実施例において、半自動の装置は、同様に、完全に自動化された装置（例えば、ユーザとの対話を必要としない装置）のことを指し得るが、完全に自動化された装置は、例えば、薬物投与量を有効化するか、もしくは確認するために、検証、または他のユーザとの対話を必要とする。いくつかの実施例において、半自動の薬物投与装置は、呼吸器、または噴霧装置、ペンタイプもしくはジェットタイプの注射器、または経皮性のポンプもしくは埋め込み可能なポンプである。
【０１２１】
図６Ａ、及び図６Ｂは、この中の他の場所で更に詳細に説明されるように、受信機１４がこれ以降ペン６０と言われるペンタイプ、またはジェットタイプの注射器の形式の薬物投与装置１６に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタ１８を任意に備える、一実施例における統合システム１０の透視図である。受信機１４は、上で更に詳細に説明されたような持続的ブドウ糖モニタ１２が提供するデータを、受信して、処理して、表示する。好ましい実施例の薬物投与ペン６０は、当業者によって好まれているように、あらゆるペンタイプの注射器を含む。好ましい実施例と共に使用され得る薬物投与ペンのいくつかの例は、米国特許第5,226,895号、米国特許第4,865,591号、米国特許第6,192,891号、及び米国特許第5,536,249号を含む。
【０１２２】
図６Ａは、実施例における統合システム１０の透視図である。統合システム１０は、当業者によって好まれているように、様々な要素が機械的手段によって保持される組み合わされた状態で示される。構成部品１４、構成部品１６、及び構成部品１８（任意）は、同様に、相互に動作可能な接続状態にあると共に、それは有線接続、もしくは無線接続を含むことができる。いくつかの実施例において、それらの構成部品は、組み合わされた状態で、構成部品を相互に動作可能に接続する電気的接点を含む。いくつかの実施例において、それらの構成部品は、無線接続（例えば、無線周波数）によって動作可能に接続されると共に、構成部品は、分離可能に相互に接続可能であり得るか、または分離可能に相互に接続可能ではないかもしれない。例えば、図６Ｂは、患者が最小の構成部品を運びたいとき、及び／またはそれらの構成部品が無線接続によって統合化されるとき有益であるかもしれない、組み合わされていない状態の構成部品を示す。
【０１２３】
図８を参照して更に詳細に説明されるように、薬物投与ペン６０は、少なくともマイクロプロセッサを備えると共に、受信機１４に有線接続または無線接続される。いくつかの実施例において、ペン６０は、受信機１４から送信された、投与するべき薬物の種類、及び量に関する命令を受信するプログラミングを有する。ペンが１種類以上の薬物を含むいくつかの実施例において、受信機は、どの種類の薬物を投与するべきかを決定するために必要な命令を提供すると共に、１つ以上の薬物を混合するために必要な命令を提供し得る。いくつかの実施例において、受信機は、ブドウ糖の傾向情報（例えば、濃度、変化率、加速度、または他のユーザ入力情報）を提供すると共に、ペン６０は、適切な薬物投与を決定するために必要なプログラミングを有する。
【０１２４】
続いて、ペン６０は、薬物投与の量、種類、及び時間に関する情報を、処理のために受信機１４に送信するためのプログラミングを有する。受信機１４は、各薬物投与に対する患者の応答を測定するのに、患者のブドウ糖パターンを監視すると共に決定するために、センサから獲得された持続的なブドウ糖データと組み合わせて、ペン６０から受信されるこの情報を使用することができる。薬物投与の各種類、及び量に対する患者の個々の反応を知ることは、患者の治療を適合させるか、もしくは最適化するのに有益であり得る。個々の新陳代謝の分析結果（例えば、インシュリン感度）は、患者毎に変化する。理論によって束縛されることを望まない一方、一度受信機が、ブドウ糖の傾向を含むと共に、薬物投与と関連付けられた個人の新陳代謝のパターンを学んだ（例えば、監視して決定した）ならば、受信機は、所望の対象範囲内に患者のブドウ糖レベルを維持するように、患者の個々の生理機能に対する薬物療法の推奨値を適合させるか、もしくは最適化するようにプログラムされ得ると考えられている。代替実施例において、ペン６０は、受信機に手動で統合され得る。
【０１２５】
いくつかの実施例において、受信機は、薬物投与の種類、量、及び時間を更に特に決定するために、ブドウ糖濃度、ブドウ糖濃度の変化率、ブドウ糖濃度の加速度のような、持続的ブドウ糖センサによって提供されたパラメータを使用するアルゴリズムを有する。実際、薬物療法の推奨値、個々の新陳代謝のパターンを学習するための適応プログラミング、及びブドウ糖値の予測を含んでいる上述の手動の統合システム、及び半自動の統合システムの機能性の全ては、ここで説明されたように、半自動の統合システム１０に適用され得る。しかしながら、半自動の統合化された検知及び投与システムは、自動化（例えば、動作可能な接続部を通したデータ転送）によって、更に利便性を提供すると共に、手動の調和動作によって経験され得る人為的ミスの機会を減少させた。
【０１２６】
いくつかの代替実施例において、半自動の調和動作は、フェイルセーフ精度検査を提供するために、構成部品の別のものによって有効とされるかまたは確認されるべき受信機１４、単一点ブドウ糖モニタ１８、及び薬物投与装置１６の内の少なくとも１つを必要とするプログラミングを提供すると共に、これらの実施例において、その検証は、構成部品の内のいずれか１つ、またはそれ以上にプログラムされたアルゴリズムを含む。いくつかの代替実施例において、半自動の調和動作は、人間によって有効とされるかまたは確認されるべき（例えば、薬物の量、及び／または種類を確認する）受信機１４、及び薬物投与装置１６の内の少なくとも１つを必要とするプログラミングを提供する。これらの実施例において、例えば、患者または医者が、患者の治療法の決定に関して、更に多くの制御力を持ちたいとき、検証は、それにより受信機が付属的に使用され得る手段を提供する。ここで実行され得る処理に関しては、図９から図１１を参照することが必要である。
【０１２７】
半自動の薬物投与の前述の記述は、主に統合化された投与ペンを対象とするが、同一かもしくは同様の調和動作は、半自動の呼吸器、または噴霧装置、及び／または半自動の経皮性のポンプ装置、もしくは埋め込み可能なポンプ装置の間で達成され得る。更に、前述の半自動の薬物投与装置のあらゆる組み合わせは、当業者によって好まれているように、好ましい実施例の範囲内の他の手動の薬物投与装置及び／または自動化された薬物投与装置と組み合わされ得る。
【０１２８】
「自動化された調和動作」
好ましい実施例における自動化された調和動作の薬物投与装置１６は、統合化された構成部品の間の動作可能な接続が、ユーザ対話を必要とすることなく、システムの完全制御を提供するあらゆる薬物投与装置である。経皮性のポンプ装置、もしくは埋め込み可能なポンプ装置は、薬物投与装置１６、及び持続的ブドウ糖センサ１２の自動化された制御を提供するために統合システム１０の好ましい実施例と共に使用され得る薬物投与装置の例である。好ましい実施例と共に使用され得るポンプのいくつかの例は、米国特許第6,471,689号、国際公開第81/01794号、及び欧州特許第1281351号を含む。
【０１２９】
図７Ａから図７Ｃは、皮下に埋め込まれるか、もしくは経皮的に患者に挿入されるセンサ及び投与ポンプが統合化された受信機に動作可能に接続されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。図７Ａは、センサ１２、及びポンプ７０を埋め込まれるか、または経皮的に挿入された患者８の透視図である。図７Ｂ及び図７Ｃは、それぞれ組み合わされた状態、及び組み合わされていない状態における統合化された受信機、及び任意の単一点ブドウ糖モニタの透視図である。例えば、ポンプ７０は、上述されるような、当業者において知られているあらゆる構成であり得る。
【０１３０】
受信機１４は、持続的ブドウ糖モニタ１２と関連付けられたデータ、ポンプ７０と関連付けられたデータ、及び患者８により手動で入力されたデータを受信して、処理して、表示する。いくつかの実施例において、受信機は、薬物投与の種類、量、及び時間を決定するために、ブドウ糖濃度、ブドウ糖濃度の変化率、及びブドウ糖濃度の加速度のような、持続的ブドウ糖センサにより提供されたパラメータを使用するアルゴリズムを有する。実際、薬物療法の推奨値、薬物投与の確認と検証、個々の新陳代謝のパターンを学習するための適応プログラミング、及びブドウ糖値の予測を含んでいる上述の手動の統合システム、及び半自動の統合システムの機能性の全ては、ここで図７Ａから図７Ｃを参照して説明されたように、完全に自動化された統合システム１０に適用され得る。しかしながら、完全に自動化された検知及び投与システムは、ユーザとの対話があっても、またはユーザとの対話がなくても動作することができる。米国特許出願公開第2003/0028089号は、好ましい実施例と共に使用され得る、インシュリンの制御を提供するいくつかのシステム、及び方法を提供する。
【０１３１】
自動化された統合システム１０のいくつかの実施例において、例外的または潜在的に臨床上危険な状況が起こるとき、例えば、（例えば、ＳＭＢＧからの）基準ブドウ糖値が、誤った治療が執行されるならば患者に危険を引き起こすであろう、持続的センサからの矛盾を示すとき、システムが条件付きでプログラムされるフェイルセイフモードが提供される。検証で利益を得ることができる状況の別の例は、ブドウ糖値が“好転させる”可能性を示す第１の方向の傾向を示す場合を含み、すなわち、例えば、患者は、２、３分〜１時間以内に特別な行動によって傾向を逆転させることができる可能性がある。そのような状況において、自動化されたシステムは、状況を考慮して治療法を有効とするために、ユーザの検証、または他のユーザとの対話を必要とする半自動化されたシステムに戻るようにプログラムされ得る。
【０１３２】
例証された実施例において、薬物投与ポンプ７０と持続的センサ１２の両方のための電子機器を収容する、１つの受信機１４だけが示される。電子機器を２つの異なる受信機ハウジングに収容することが可能であるが、１つの統合化されたハウジング１４を提供することは、患者の利便性を増加すると共に、混乱またはエラーを最小限にする。いくつかの実施例において、センサ受信機の電子機器、及びポンプの電子機器は、分離しているが、しかし統合化される。いくつかの代替実施例において、センサ、及びポンプは、同じ電子機器を共有する。
【０１３３】
更に、センサ、及びポンプのための統合化された受信機は、当業者によって好まれているように、注射器、パッチ、呼吸器、及びペンを含んでいる上述の統合化された薬物投与装置とのあらゆる組み合わせに更に統合化され得る。
【０１３４】
「単一点ブドウ糖モニタ」
例証された実施例（図４から図７）において、単一点ブドウ糖モニタは、米国特許第4,994,167号、及び米国特許第4,757,022号を参照して説明される感知膜と同様である、酵素で満たされた感知膜を有する感知領域を備えた、生体サンプルの中のブドウ糖を測定するための計測器を含む。しかしながら、これに代る実施例において、単一点ブドウ糖モニタは、例えば光学技術のような他の測定手法を使用することができる。計測器は、個別の計測器が使用され得ると共に、ブドウ糖データは、ユーザによって、受信機にダウンロードされるか、もしくは入力されるという点で、任意である。しかしながら、例証された実施例は、単一点ブドウ糖モニタと、受信機１４及び投与装置１６との調和動作に関連付けられた利点を利用する統合システムを示す。
【０１３５】
図４から図７は、単一点ブドウ糖モニタを備える統合化された受信機の透視図である。統合化された単一点ブドウ糖モニタは、受信機１４、及び薬物投与装置１６と、一体であり得るか、分離可能に接続され得るか、及び／または動作可能に接続（有線または無線）され得る。単一点ブドウ糖モニタ１８は、“Integrated Receiver for Continuous Analyte Sensor”と表題をつけられた米国特許出願第10/991,966号を参照して更に詳細に説明されるように、体液におけるブドウ糖量の急速で正確な測定、及びその較正及び検証と関連する処理、持続的受信機１４と関連付けられた他の処理を統合化する。
【０１３６】
上述された特許出願10/991,966号で説明されたように、例証された実施例において、単一点ブドウ糖モニタ１８は、ポートの中に配置された感知膜を備える感知領域６４を収容する筐体６２を有する。好ましくは、汚染物質からの保護を提供するために、感知領域６４を全体に覆って配置され得る使い捨ての使い捨て可能なバイオ保護膜を供給するシャトル機構６６が提供され得る。感知領域は、感知膜と電極との間に配置された易流動性の流動的なフェーズである電解質フェーズ（図示せず）と上端部が接触している電極を含む。感知領域は、持続的ブドウ糖センサ、及び／または米国特許第4,994,167号、及び米国特許第4,757,022号を参照して更に詳細に説明されたような方法で、生体サンプル内のブドウ糖を測定する。持続的ブドウ糖センサ、及び単一点ブドウ糖センサに関して使用される測定技術の類似性は、整合性の性質による増加した信頼性、及び異種の測定技術を組み合わせることによる、他の場合は増加し得る減少した誤りの可能性を生成する、内部の制御を提供する。更に、例えば、単一使用の細片等と比較すると、開示された細胞膜系が寿命、反復性、及び費用効果性を提供するということが知られている。しかしながら、他の単一点ブドウ糖モニタが、好ましい実施例と共に使用され得る。
【０１３７】
一代替実施例において、単一点ブドウ糖モニタは、“Heller”等に対する米国特許第6,607,658号で説明されるような、統合化されたランシング（lancing：穿刺）及び測定装置を含む。別の代替実施例において、単一点ブドウ糖モニタは、“Rosenthal”等に対する米国特許第5,068,536号で説明されるような、近赤外線装置を含む。別の代替実施例において、単一点ブドウ糖モニタは、“Phillips”等に対する米国特許第5,426,032号で説明されるような、反射率読み取り装置を含む。別の代替実施例において、単一点ブドウ糖モニタは、“Cooper”等に対する米国特許第6,309,884号で説明されるような、分光トランスフレクタンス（transflectance）装置を含む。
【０１３８】
いくつかの実施例において、単一点ブドウ糖メータは、更に、ディスプレイ７２、及びボタン７４を有するユーザインタフェースを備えるが、しかしながら、いくつかの実施例は、モニタ１８に個別のユーザインタフェースを与えるよりも、むしろ受信機１４のディスプレイ４８、及びボタン５０を利用する。いくつかの実施例において、単一点ブドウ糖モニタは、ブドウ糖濃度を測定すると共に、ユーザを誘導して較正及びサンプル測定手続きを実行させるように、プロンプト（ｐｒｏｍｐｔ）、及び／またはメッセージが、ユーザインタフェース４８、またはユーザインタフェース７２上に表示され得る。更に、プロンプトは、“センサ交換”または“バッテリ交換”のような、必要なメンテナンス手順に関してユーザに通知するために、表示され得る。ボタン７４は、好ましくは動作及び較正シーケンスを開始する。ボタンは、当業者によって好まれているように、単一点ブドウ糖モニタ１８をリフレッシュするか、単一点ブドウ糖モニタ１８を較正するか、あるいはそうでなければ単一点ブドウ糖モニタ１８とインタフェースするために使用され得る。
【０１３９】
「統合化された電子機器」
図８は、一実施例における統合システムの電子機器を例証する構成図である。受信機内のマイクロプロセッサが処理の大部分を実行するが、しかしながら、ここで説明された全て、またはいくつかのプログラミング及び処理が、持続的ブドウ糖センサ、受信機、単一点ブドウ糖モニタ、及び／または投与装置、またはそれのあらゆる組み合わせの中で達成され得るということが分かる一実施例が、説明される。同様に、ディスプレイ、アラーム、及び他のユーザインタフェース機能は、統合化された投与装置の個々の構成部品の内のどれにでも組み込まれ得る。
【０１４０】
水晶振動子７６は、アンテナ８０（例えば、図３において示されるＲＦトランシーバ４４からの無線伝送波４０）を通じてデータストリームを受信すると共に、データストリームに同期するように機能するＲＦトランシーバ７８と動作可能に接続されている。一度受信されると、マイクロプロセッサ８２が以下に説明されたように信号を処理する。
【０１４１】
マイクロプロセッサ８２は、データを格納する、持続的なブドウ糖センサデータストリームを分析する、単一点ブドウ糖値を分析する、精度をチェックする、臨床治療の受容性をチェックする、センサデータを較正する、データをダウンロードする、推奨療法を指示する、薬物投与の量、種類、時間を計算する、個々の新陳代謝のパターンを学習する、プロンプト、メッセージ、警告、警報を提供することによりユーザインタフェースを制御する等の、受信機に関する処理を提供する中央制御装置である。ＲＯＭ８４は、マイクロプロセッサ８２と動作可能に接続されると共に、受信機ＩＤ、及びデータストリームを処理するためのプログラミング（例えば、この中の他の場所で説明される較正及び他のアルゴリズムを遂行するためのプログラミング）を記憶する、データの半永久的な記憶装置を提供する。ＲＡＭ８８は、システムのキャッシュメモリのために使用されると共に、データ処理において役に立つ。例えば、ＲＡＭ８８は、ユーザまたは医者による後の呼び戻しのために、持続的ブドウ糖センサ、投与装置、及び／または単一点ブドウ糖モニタからの情報を記憶し、ユーザまたは医者は、医師の処方による規則、または薬物投与に対するブドウ糖の反応の評価を決定するために、後で記憶された情報を複写することができる（例えば、これは、ＰＣのＣＯＭポート９０を通じて情報をダウンロードすることによって成し遂げられ得る）。更に、ＲＡＭ８８は、更新されたプログラム命令、及び／または、患者に特有の情報を、同様に記憶し得る。図９及び図１０は、好ましくはマイクロプロセッサ８２によって処理されるプログラミングに関する更に多くの詳細について説明する。いくつかの代替実施例において、ＲＯＭ及びＲＡＭに匹敵するメモリストレージコンポーネントは、ＳＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ダイナミックＲＡＭ、非スタティックＲＡＭ、書き換え可能なＲＯＭ、フラッシュメモリー等のような好ましいハードウェアの代りに、もしくはそれに加えて使用され得る。
【０１４２】
いくつかの実施例において、マイクロプロセッサ８２は、ブドウ糖濃度値を獲得する望ましい時を決定するために、持続的センサデータストリームの較正のための単一点ブドウ糖モニタ電子機器１１６を使用して、持続的ブドウ糖センサデータストリーム４０を監視する。例えば、（例えば、データストリームから観察される）センサブドウ糖データが、あまりにも急速に変化するとき、単一点ブドウ糖モニタの読取りは、ホストにおける不安定なブドウ糖変化の間の較正のために、十分に信頼できないかもしれず、一方、センサブドウ糖データが比較的安定している（例えば、比較的低い変化率である）とき、単一点ブドウ糖モニタの読取りは、信頼できる較正と考えられ得る。いくつかの追加の実施例において、マイクロプロセッサは、較正のための単一点ブドウ糖値を所定期間で獲得するように、ユーザインタフェースを通じてユーザに促すことができる。いくつかの追加の実施例において、ユーザインタフェースは、食事、運動、ブドウ糖レベルにおける大きな偏位、不完全なデータ読取りまたは中断されたデータ読取り等のような、特定のイベントに基づいて、較正のための単一点ブドウ糖モニタ値を獲得するようにユーザに促すことができる。いくつかの実施例において、特定の受容性のパラメータは、単一点ブドウ糖モニタから受信された基準値に設定され得る。例えば、一実施例において、受信機のみが、約４０から約４００［mg/dL］の間の基準ブドウ糖データを受け付ける。
【０１４３】
いくつかの実施例において、マイクロプロセッサ８２は、種類、量、及び時間を含んでいる薬物投与の望ましい時期を決定するために、持続的ブドウ糖センサデータストリームを監視する。いくつかの実施例において、薬物療法の推奨値を確認するために、マイクロプロセッサは、切迫した臨床の危険を検出するようにプログラムされると共に、データ入力、単一点ブドウ糖モニタが提供する基準ブドウ糖値等を要求し得る。いくつかの実施例において、マイクロプロセッサは、個人の新陳代謝のパターンに順応的に適応するために、持続的ブドウ糖データ、及び薬物療法を処理するようにプログラムされる。いくつかの実施例において、マイクロプロセッサは、統合システムが提供するデータ（例えば、薬物投与情報、ユーザ入力等）に基づいて、ブドウ糖傾向を推定するようにプログラムされる。いくつかの実施例において、マイクロプロセッサは、統合化された単一点ブドウ糖モニタに基づいて、持続的ブドウ糖センサを較正するようにプログラムされる。当業者によって好まれているように、ここで引用された特許及び特許出願において説明されるように、そして図９から図１１を参照して説明されるように、多数の他のプログラミングが、マイクロプロセッサに組み込まれ得る。
【０１４４】
好ましい実施例における統合システムの１つの利点は、センサブドウ糖データ、薬物投与データ、及び基準ブドウ糖データのタイムスタンプにおいて見られ得る。すなわち、薬物投与装置１６、及び／または単一点ブドウ糖モニタ１８が、受信機１４に統合されない持続的ブドウ糖センサ１２の一般的な実装において、基準ブドウ糖データ、及び薬物投与データは、データが受信機１４に入力される時間と異なる時間に獲得され得る。従って、ユーザは、薬物投与の“タイムスタンプ”または基準データが受信機に入力された時の“タイムスタンプ”（例えば、基準ブドウ糖値を獲得する時間、または薬物投与の時間）を正確に入力しないかもしれない。従って、持続的センサの較正、ブドウ糖値の予測、薬物療法の推奨値、及び他の処理の正確度は、人為的ミス（例えば、単一点ブドウ糖テストの実時間に入る際の矛盾が原因である）に影響を受けやすい。一方、統合システムの好ましい実施例は、タイムスタンプが、自動的に、そして正確にイベントの時に獲得される場合、有利に、この潜在的な不正確さに苦しむことはない。更に、容器に入っていないパーツ（例えば、ケーブル、テストストリップ等）がより少なくなると共に、手動のデータ入力があまり必要とされなくなることにより、基準データを獲得すると共に薬物を投与する過程は単純化され、そして、統合化された受信機を用いて便利にされる。
【０１４５】
バッテリ９２は、マイクロプロセッサ８２と動作可能に接続されると共に、受信機に電力を供給する。一実施例において、バッテリは標準のＡＡＡアルカリ電池であると共に、しかしながら、あらゆる適切なサイズ及び電力で分類されたバッテリが使用され得る。いくつかの実施例において、複数のバッテリが、システムに電力を供給するために使用され得る。いくつかの実施例において、充電式バッテリの再充電を可能にする電力ポート（図示せず）が提供される。水晶振動子９４は、マイクロプロセッサ１６８と動作可能に接続されると共に、全体としてコンピュータシステムのシステム時間を維持する。
【０１４６】
システムとの通信を可能にするために、別のコンピュータシステム（例えば、ＰＣ、ＰＤＡ、サーバ等）と通信することを可能にするＰＣ通信（ＣＯＭ）ポート９０、例えばシリアル通信ポート、が提供され得る。１つの代表的な実施例において、受信機は、医師によるレトロスペクティブ分析（retrospective analysis）のために、履歴データを医師のＰＣにダウンロードすることができる。ＰＣ通信ポート９０は、同様に、他の医療用具、例えばペースメーカ、埋め込まれた検体センサパッチ、輸液用器具、遠隔測定装置等とインタフェースするために使用され得る。
【０１４７】
ユーザインタフェース９６は、キーボード９８、スピーカ１００、バイブレータ１０２、バックライト１０４、液晶表示装置（ＬＣＤ）１０６、及び／または１つ以上のボタン１０８を備える。ユーザインタフェース９６を含む構成部品は、ユーザと対話をするための制御を提供する。例えば、キーボード９８は、食事時間、運動、インシュリン投与、及び基準ブドウ糖値のような、彼自身／彼女自身に関するユーザ情報の入力を可能にし得る。例えば、スピーカ１００は、現在及び／または予測される高血糖状態及び低血糖状態のような状態に関する可聴信号または警報を提供し得る。例えば、バイブレータ１０２は、上述のスピーカに関して説明されたような理由に関する触知可能信号または警報を提供し得る。例えば、バックライト１０４は、暗い場所でＬＣＤを読む時に、ユーザを援助するために提供され得る。例えば、ＬＣＤ１０６は、画像データ出力をユーザに提供するために提供され得る。いくつかの実施例において、ＬＣＤは、タッチ作動スクリーン（touch-activated screen）である。例えば、ボタン１０８は、メニュー選択、オプション選択、モード選択、及びリセットの切り替えを提供し得る。いくつかの代替実施例において、マイクロホンは、音声作動制御（voice-activated control）を可能にするために提供され得る。
【０１４８】
マイクロプロセッサ８２と動作可能に接続されるユーザインタフェース９６は、持続的ブドウ糖センサ、薬物投与機構、及び／または単一点ブドウ糖モニタに関して、データ入力及びデータ出力の両方を提供するのに役立つ。
【０１４９】
いくつかの実施例において、ユーザを誘導して単一点ブドウ糖モニタに関する初期較正及びサンプル測定手続きを実行させるように、プロンプトまたはメッセージがユーザインタフェース上に表示され得る。更に、“感知膜を交換する”または“バッテリを交換する”ような、必要なメンテナンス手順をユーザに通知するために、プロンプトが表示され得る。更にまた、単一点ブドウ糖モニタから測定されたブドウ糖濃度が個々に表示され得る。
【０１５０】
いくつかの実施例において、持続的ブドウ糖センサに関する、誤動作、異常値、失敗されたデータ伝送等のような情報をユーザに伝達するために、プロンプトまたはメッセージがユーザインタフェース上に表示され得る。更に、ユーザを誘導して持続的ブドウ糖センサの較正を実行させるように、プロンプトが表示され得る。更にまた、米国特許第10/633,367号、及び米国特許第11/007,920号を参照して更に詳細に説明される較正されたセンサブドウ糖データが表示され得る。
【０１５１】
いくつかの実施例において、薬物投与に関するユーザの種類、量、及び時間を通知するか、または確認するために、薬物投与装置に関するプロンプトまたはメッセージがユーザインタフェース上に表示され得る。いくつかの実施例において、ユーザインタフェースは、様々な薬物の効果のレベルを決定する際に、患者または医者にとって有益であり得る、薬物投与装置に関する履歴データと検体パターン情報、及び薬物投与に対する患者の代謝反応を提供する。
【０１５２】
薬物投与装置１６と関連付けられた電子機器１１０（すなわち、半自動の薬物投与装置、及び自動化された薬物投与装置）は、マイクロプロセッサ８２と動作可能に接続され、薬物投与装置１６と関連付けられたデータを処理するために、マイクロプロセッサ１１２を備えると共に、少なくとも、受信機１４のマイクロプロセッサ８２と薬物投与装置１６のマイクロプロセッサ１１２との間のデータ伝送のための有線接続もしくは無線接続手段（例えば、ＲＦトランシーバ）１１４を備える。ここで言及された薬物投与装置の内のいずれかと関連付けられた他の電子機器、または他の既知の薬物投与装置と関連付けられた他の電子機器が、当業者によって好まれているように、薬物投与装置の電子機器１１０と共に実装され得る。
【０１５３】
いくつかの実施例において、マイクロプロセッサ１１２は、持続的センサの情報と組み合わせて薬物投与情報を処理するためのプログラミングを有する。いくつかの代替実施例において、マイクロプロセッサ８２は、持続的センサの情報と組み合わせて薬物投与情報を処理するためのプログラミングを有する。いくつかの実施例において、マイクロプロセッサ８２、及びマイクロプロセッサ１１２の両方は、各構成部品に関係しているプロセッサ情報を相互に利用する。
【０１５４】
いくつかの実施例において、例えば、薬物投与装置１６は、更にディスプレイ及び／またはボタンを備え得るユーザインタフェース（図示せず）を有する。米国特許第6,192,891号、米国特許第5,536,249号、及び米国特許第6,471,689号は、当業者によって好まれている、薬物投与装置に対するユーザインタフェースの組込みのいくつかの例を説明する。
【０１５５】
上述のように、生物学的サンプルが感知膜上に配置される場合に作用電極で生成された電流の流れを測定する一実施例において、単一点ブドウ糖モニタ１８と関連付けられた電子機器１１６は、マイクロプロセッサ１２０と動作可能に接続されると共に、定電位電解装置（ポテンシオスタット）１１８を備える。電流は、その場合に、電流電圧変換器により、反転及びレベルシフトされ得るアナログ信号に変換されると共に、Ａ／Ｄコンバータに対して送られる。マイクロプロセッサは、その制御ポートを通じて、アナログ利得を設定することができる（図示せず）。Ａ／Ｄコンバータは、好ましくは１秒間隔で駆動される。マイクロプロセッサは、ブドウ糖のピークが確認されるまで、当業者に知られているあらゆる数のパターン認識アルゴリズムによって、コンバータ出力を考察する。その場合に、タイマが好ましくは約３０秒の間駆動され、その時間の最後に、最初の電極電流値と最後の電極電流値との間の差異が計算される。この差異は、その場合に、機器較正の間にメモリに格納された値によって除算されると共に、その次に較正用ブドウ糖濃度が乗算される。その場合に、デシリットル当たりのミリグラム、リットル当たりミリモル等で表されたブドウ糖値は、マイクロプロセッサに記憶されたり、ユーザインタフェース上に表示されたり、ブドウ糖センサデータストリームの較正に使用されたり、ダウンロードされたり等の処理が実行される。
【０１５６】
「プログラミング、及び処理（フローチャートを引用する）」
図９は、一実施例における、薬物投与の前に治療命令を有効化する処理１３０を例証するフローチャートである。いくつかの実施例において、薬物療法の推奨値は、投与するべき薬物に関する時間、量、及び種類に関するユーザインタフェース上の提案を含む。いくつかの実施例において、治療命令は、投与するべき薬物投与に関する時間、量、及び／または種類を計算すると共に、それらの命令を薬物投与装置に任意に送信することを含む。いくつかの実施例において、当業者によって好まれているように、治療命令は、薬物の決定及び投与が達成される閉ループシステムの一部分を含む。
【０１５７】
データの計算及び処理は、ますます複雑で信頼できるものになるが、薬物療法の推奨値が人間の介入を必要とする状況がある。いくつかの例は、ユーザが、例えば運動、食事のような行動によって彼の／彼女の新陳代謝の状態を変更しようとしている場合、手動の薬物投与等を保留することを含む。そのような例において、プログラミングによって決定された薬物療法の推奨値は、推奨される治療法を変更することができる現在の行動及び将来の行動を考慮しない可能性がある。多数のそのような状況が考案され得ると共に、薬物療法の推奨値が適切に管理されることを保証するために、検証は有利であり得る。
【０１５８】
ブロック１３２において、同様にセンサデータモジュールとも言われるセンサデータ受信モジュールは、センサと有線通信または無線通信で接続され得る受信機を通じて、センサから、１つ以上の一定時間間隔のセンサデータポイントを含むセンサデータ（例えば、データストリーム）を受信する。センサデータポイントは、“Systems and Methods for Replacing Signal Artifacts in a Glucose Sensor Data Stream.”と表題を付けられた米国特許出願第10/648,849号で説明されるような、未加工のデータであり得るか、または平滑化されたデータであり得る。
【０１５９】
ブロック１３４において、演算処理（プロセッサ）モジュールの一部である薬物計算モジュールは、受信されたセンサデータに基づいて、推奨される薬物療法を計算する。当業者によって好まれているように、様々なアルゴリズムが推奨される薬物療法を計算するために使用され得る。
【０１６０】
ブロック１３６において、演算処理モジュールの一部である検証モジュールは、推奨される治療法を任意に有効化する。検証は、安全で正確な薬物推奨値、または薬物投与を保証するための追加のデータに関して、ユーザからの要求を含むことができるか、または統合システム１０の別の構成部品からの要求を含むことができる。いくつかの実施例において、検証は、時間帯、食事、睡眠、カロリー、運動、病気等のような追加の入力を要求するか、及び／または考慮する。いくつかの実施例において、検証モジュールは、この情報をユーザに要求するように構成される。いくつかの実施例において、検証モジュールは、そのような情報のユーザ入力に応答する。
【０１６１】
いくつかの実施例において、統合システム１０が完全に自動化されたモードにあるとき、潜在的リスクが査定されるとき、検証モジュールが始動される。例えば、臨床上危険な矛盾が査定されるとき、ブドウ糖値の加速度が変化しているか、または低い（ブドウ糖傾向において著しい変化を示す）とき、正常な食事、運動、または睡眠時間が近いとき、個人の投薬パターンに基づく薬物投与が予測されるとき、及び／またはいろいろな他のそのような状況において、外的影響（食事時間、運動、規則的な薬物投与等）が、治療命令における考慮の対象と見なされ得る。検証モジュールを始動するためのこれらの条件は、事前にプログラムされ得るか、及び／または、例えば演算処理モジュールが個人の行動パターンを監視すると共に、模倣するので、時間を経て学習され得る。
【０１６２】
いくつかの実施例において、統合システム１０が半自動のモードにあるとき、システムは、検証の前に、統合システムに知られていない外的影響に関する追加の情報をユーザに要求するようにプログラムされ得る。例えば、運動、食物、または薬物摂取、休養等が、薬物療法の推奨値を処理するプログラミング（アルゴリズム）のパラメータに組み込むために、受信機に入力され得る。
【０１６３】
ブロック１３８において、受信機は、薬物療法の推奨値を確認して、送信する（例えば、表示し、伝送し、及び／または送付する）。手動の調和動作において、例えば、受信機は、推奨される治療法を単に確認して、表示し得る。半自動の調和動作において、例えば、受信機は、薬物投与装置に対して、推奨される治療法に関する投与命令を、確認し、伝送し、そして任意に送付する。自動化された調和動作において、例えば、受信機は、推奨される治療法の交付を確認し、保証し得る。これらの例は、制限することを意味せず、好ましい実施例の範囲内で、受信機が、推奨される治療法を、確認し、表示し、送信し、及び／または交付し得る様々な方法がある。
【０１６４】
図１０は、一実施例における、統合システムを使用して適応可能な代謝制御を提供する処理を例証するフローチャート１４０である。この実施例において、統合システムは、薬物投与に対する代謝反応を含む個人の新陳代謝のパターンを学習するようにプログラムされる。
【０１６５】
ブロック１４２において、受信機１４、及び／または薬物投与装置１６の中にプログラムされ得る薬物データ受信モジュールは、時間、量、及び／または種類を含む薬物投与データを受信する。いくつかの実施例において、ユーザは、薬物投与情報をユーザインタフェースに入力するように促される。いくつかの実施例において、薬物投与装置１６は、薬物投与データを薬物データ受信モジュールに送信する。
【０１６６】
ブロック１４４において、同様にセンサデータモジュールとも言われるセンサデータ受信モジュールは、センサと有線通信または無線通信で接続され得る受信機を通じて、センサから、１つ以上の一定時間間隔のセンサデータポイントを含むセンサデータ（例えば、データストリーム）を受信する。
【０１６７】
ブロック１４６において、受信機１４、及び／または薬物投与装置１６にプログラムされ得る演算処理モジュールは、様々な薬物投与の時間、量、及び／または種類に対する彼らの反応を含む個人の新陳代謝のプロファイルを決定するために、センサデータモジュール１４２が提供するセンサデータ、薬物投与モジュール１４４が提供する薬物投与データを監視するようにプログラムされる。当業者によって好まれているように、演算処理モジュールは、個人の新陳代謝のプロファイルを定量化するために、あらゆるパターン認識の種類のアルゴリズムを使用する。
【０１６８】
ブロック１４８において、演算処理モジュールの一部である薬物計算モジュールは、センサブドウ糖データ、薬物投与データ、及び／または個人の新陳代謝のプロファイルに基づいて、推奨される薬物を計算する。いくつかの実施例において、図９を参照して説明されたような、推奨される治療法が有効化される。いくつかの実施例において、推奨される治療法が、手動で、半自動的に、または自動的に、患者に対して供給される。
【０１６９】
ブロック１５０において、患者の新陳代謝のプロファイルの監視と査定の処理は、新しい薬物投与データによって繰り返されると共に、演算処理モジュールは、順応して適応するために、個人の代謝反応を決定するように、もし必要ならば新たに新陳代謝のプロファイルまたはパターンを決定するように、関連する薬物投与データと共にセンサデータを監視する。この処理は、統合システムの一生を通じて持続的であり得るか、持続的ブドウ糖センサによって満足された状態に基づいて開始され得るか、患者または医者によって始動され得るか、または起動または学習段階の間に提供され得る。
【０１７０】
理論によって束縛されることを望まない一方、薬物に対する応答を含む個人の新陳代謝のプロファイルに基づいて、薬物投与を適応的に調整することによって、向上した長期の患者の看護、及び全体的な健康が達成され得ると考えられている。
【０１７１】
図１１は、一実施例における、統合化されたセンサ及び薬物投与装置を使用してブドウ糖信号を推定する処理を例証するフローチャート１５２である。ブドウ糖推定、及び／または予測は、米国特許出願第10/633,367号、及び米国特許出願第11/007,920号で説明される。しかしながら、ここで説明された好ましい実施例は、ブドウ糖傾向を推定するか、または予測する際に、薬物投与の追加のデータを更に組み込んだ。
【０１７２】
ブロック１５４において、同様にセンサデータモジュールとも言われるセンサデータ受信モジュールは、センサと有線通信または無線通信で接続され得る受信機を通じて、センサから、１つ以上の一定時間間隔のセンサデータポイントを含むセンサデータ（例えば、データストリーム）を受信する。
【０１７３】
ブロック１５６において、受信機１４、及び／または薬物投与装置１６の中にプログラムされ得る薬物データ受信モジュールは、時間、量、及び／または種類を含む薬物投与データを受信する。
【０１７４】
ブロック１５８において、演算処理モジュールは、薬物投与と関連付けられた個人の新陳代謝のパターンを決定するために、ブドウ糖センサデータに実質的に対応する時間を有する薬物投与データを評価する。“データに実質的に対応する時間”とは、その間にホストに薬物が投与されると共にそれが放出される時期に対応する時間期間のことを指す。
【０１７５】
ブロック１６０において、演算処理モジュールは、薬物投与と関連付けられた個人の新陳代謝のパターンに対応するブドウ糖値を推定する。すなわち、薬物投与と関連付けられた個々の新陳代謝のパターンは、現在及び将来のブドウ糖値を推定するアルゴリズムに組み込まれると共に、それは、長期のブドウ糖推定の正確度を増加すると考えられている。
【０１７６】
「一例」
好ましい実施例の１つの代表的な実装において、持続的ブドウ糖センサ（及び、その受信機）は、低血糖症の状態、もしくは低血糖症に近い状態の間、患者を追跡するためのプログラミングを有する。この実装において、プロセッサは、ブドウ糖レベル、及び変化率が所定のしきい値（例えば、８０［mg/dL］、及び２［mg/dL/min］）を越えるとき、埋め込み可能なポンプ等によってグルカゴンのような低血糖の処置薬を投与するようにとの命令を送るプログラミングを有する。この状況において、センサは、患者におけるブドウ糖レベル、ブドウ糖の変化率、及び／またはブドウ糖の加速度／減速度を監視している間、所定量の時間（例えば、４０分）を待つと共に、もし、変化率及び／または加速度が、低血糖症から離れる傾向の変化を見せる場合（例えば、非低血糖症へのブドウ糖レベルの減速度の減少）、その場合には、患者に対して警報する必要がない。このように、自動化されたグルカゴン投与装置は、患者に警報を出すことなく、もしくは患者に気付かせずに、積極的に先手を打って低血糖の状態を回避し得る。
【０１７７】
好ましい実施例の別の代表的な実装において、持続的ブドウ糖センサは、持続的な薬物投与装置（例えば、インシュリンポンプ）、及びボーラス（bolus）薬物投与装置（例えば、インシュリンペン）に統合化される。この実施例において、調和動作は、自動化された装置、及び半自動化された装置の利益を引き出し、例えば、薬物注入ポンプによる自動化された調和動作を提供し、一方必要に応じてインシュリンペンによる半自動化された調和動作を提供する。
【０１７８】
好ましい実施例の更にもう一つの代表的な実装において、速効性のインシュリンと、効き目の遅いインシュリンの両方のタンクを含む薬物投与装置が提供される。薬物投与装置は、この中の他の場所で説明されたように受信機に統合化されるが、しかしながら、この実装において、受信機は、速効性のインシュリンの量、及び効き目の遅いインシュリンの量を決定すると共に、薬物投与装置は、供給された量で効き目の遅いインシュリンと速効性のインシュリンとを混合するように構成される。このように、受信機及び薬物投与装置は、個々の患者の新陳代謝のプロファイルに適応した（例えば、ブドウ糖のレベル、変化率、加速度、及びダイエット、運動、食事の回数のような行動要因等に基づく）様々な状況に対する効き目の遅いインシュリンと速効性のインシュリンの量を反復的に最適化するために、フィードバックループにおいて協力し得る
【０１７９】
好ましい実施例の更に別の代表的な実装例において、統合化された低血糖症の治療システム、及び高血糖症の治療システムが提供される。この実装例において、インシュリン投与装置の手動の、半自動の、もしくは自動化された調和動作は、ブドウ糖、またはグルカゴン投与装置の手動の、半自動の、もしくは自動化された調和動作と組み合わせられる。これらの装置は、この中の他の場所で説明されたあらゆる方法で、持続的ブドウ糖センサのための受信機に統合化される。理論によって束縛されることを望まない一方、持続的ブドウ糖センサ、統合化されたインシュリン装置、及び統合化されたブドウ糖またはグルカゴン装置の組み合わせが、単純化され、総合的で、使い勝手の良く、便利で、持続的であると共に継続する、糖尿病の監視、治療、および最適化された総合的な医療の方法を提供すると考えられている。
【０１８０】
好ましい実施例の特徴と共に使用するのに適当であるかもしれない方法、及び装置が、以下の米国特許第6,001,067号、米国特許第4,994,167号、米国特許第4,757,022号、米国特許第6,702,857号、米国特許第6,741,877号、米国特許第6,558,321号を含む交付済み特許だけでなく、以下の“SILICONE COMPOSITION FOR BIOCOMPATIBLE MEMBRANE”と表題をつけられて２００３年１０月２８日に出願された米国特許出願番号10/695,636号、“SYSTEMS AND METHODS FOR REPLACING SIGNAL ARTIFACTS IN A GLUCOSE SENSOR DATA STREAM”と表題をつけられて２００３年０８月２２日に出願された米国特許出願番号10/648,849号、“OPTIMIZED SENSOR GEOMETRY FOR AN IMPLANTABLE GLUCOSE SENSOR”と表題をつけられて２００３年０８月２２日に出願された米国特許出願番号10/646,333号、“POROUS MEMBRANES FOR USE WITH IMPLANTABLE DEVICES”と表題をつけられて２００３年０８月２２日に出願された米国特許出願番号10/647,065号、“SYSTEM AND METHODS FOR PROCESSING ANALYTE SENSOR DATA”と表題をつけられて２００３年０８月０１日に出願された米国特許出願番号10/633,367号、10/632,537号、10/633,404号、及び10/633,329号、“DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING ANALYTE LEVELS”と表題をつけられて１９９９年１１月２２日に出願された米国特許出願番号09/447,227号を含むいくつかの係属中の出願、そして、以下の米国特許出願公開2003-0032874号、米国特許出願公開2003-0217966号、米国特許出願公開2004-0011671号を含むいくつかの出願公開において開示される。
【０１８１】
ここで使用される“備える（comprising）”という用語は、“含む（including）”、“包含する（containing）”、もしくは、“特徴付けられる（characterized by）”と同義であると共に、包括的であるか、もしくは無制限であり、そして追加の暗唱されない構成要素、及び方法の段階を除外しない。
【０１８２】
指定において使用された成分の量、反応条件などを表現しているすべての数および要求は、すべての例において用語“約（about）”により修飾されることとして解釈される必要がある。従って、それと逆の趣旨で示されない限り、明細書及び添付の請求項に示された数値パラメータは、本発明により得られるように試みられる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。最低限でも、等価物の原理の請求項の範囲への適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、有効数字、及び普通の丸め近似の数字を考慮して解釈されるべきである。
【０１８３】
前述の説明は、本発明のいくつかの方法、及び材料を開示する。本発明は、製作方法及び装備における変更と同様に、方法及び材料における変更の影響を受けやすい。そのような変更は、この開示の考察、または、ここに開示された発明の実践から、当業者には明白になるであろう。従って、本発明がここに開示された特定の実施例に制限されるということは望まれないが、しかしながら、本発明は、添付された特許請求の範囲において具体化された発明の真の範囲、及び精神の中に含まれる全ての変更及び代替手段をカバーすることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】持続的ブドウ糖センサ、センサデータを処理して表示するための受信機、薬物投与装置、任意の単一点ブドウ糖モニタ装置を備える、好ましい実施例の統合システムの構成図である。
【図２】一実施例における持続的ブドウ糖センサの透視図である。
【図３】一実施例における持続的ブドウ糖センサと関連付けられた電子機器の構成図である。
【図４Ａ】受信機が手動の注入器の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システム１０の透視図である。
【図４Ｂ】受信機が手動の注入器の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システム１０の透視図である。
【図５Ａ】受信機がホルダの中に収容される１つ以上の経皮貼布の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図５Ｂ】受信機がホルダの中に収容される１つ以上の経皮貼布の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図５Ｃ】受信機がホルダの中に収容される１つ以上の経皮貼布の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図６Ａ】受信機がペン型の注入器、またはノズル型の注入器の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図６Ｂ】受信機がペン型の注入器、またはノズル型の注入器の形で薬物投与装置に統合化されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図７Ａ】皮下に埋め込まれるか、もしくは経皮的に患者に挿入されるセンサ及び投与ポンプが統合化された受信機に動作可能に接続されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図７Ｂ】皮下に埋め込まれるか、もしくは経皮的に患者に挿入されるセンサ及び投与ポンプが統合化された受信機に動作可能に接続されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図７Ｃ】皮下に埋め込まれるか、もしくは経皮的に患者に挿入されるセンサ及び投与ポンプが統合化された受信機に動作可能に接続されると共に、単一点ブドウ糖モニタを任意に備える、一実施例における統合システムの透視図である。
【図８】一実施例における統合システムの電子機器を例証する構成図である。
【図９】一実施例における薬物投与の前に治療命令を有効とする処理を例証するフローチャートである。
【図１０】一実施例における統合化されたされたセンサ及び薬物投与装置を使用して適応代謝制御を行う処理を例証するフローチャートである。
【図１１】一実施例における統合化されたされたセンサ及び薬物投与装置を使用してブドウ糖信号を推定する処理を例証するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８５】
８    糖尿病患者
１０    統合システム
１２    持続的ブドウ糖センサ
１４    ブドウ糖センサのための受信機
１６    薬物投与装置
１８    単一点ブドウ糖モニタ装置（任意）
２０    筐体
２２    感知領域
２４    定電位電解装置
２６    Ａ／Ｄコンバータ
２８    マイクロプロセッサ
３０    ＲＯＭ
３２    ＲＡＭ
３４    バッテリ
３６    水晶振動子
３８    ＲＦトランシーバ
４０    無線伝送波
４２    アンテナ
４４    水晶振動子
４６    筐体
４８    ユーザインタフェース
５０    ボタン
５４    手動の注射器
５６    ホルダー
５８    経皮貼布（パッチ）
６０    薬物投与ペン
６２    筐体
６４    感知領域
６６    シャトル機構
７０    薬物投与ポンプ
７２    ディスプレイ
７４    ボタン
７６    水晶振動子
７８    ＲＦトランシーバ
８０    アンテナ
８２    マイクロプロセッサ
８４    ＲＯＭ
８８    ＲＡＭ
９０    通信ポート（ＰＣ）
９２    バッテリ
９４    水晶振動子
９６    ユーザインタフェース
９８    キーボード
１００    スピーカ
１０２    バイブレータ
１０４    バックライト
１０６    ＬＣＤ
１０８    ボタン
１１０    薬物投与電子機器
１１２    マイクロプロセッサ
１１４    有線接続もしくは無線接続手段
１１６    単一点ブドウ糖モニタ電子機器（任意）
１１８    定電位電解装置
１２０    マイクロプロセッサ
１２４    有線接続もしくは無線接続手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2007525276.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
2007525276.tif 000012
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2007525276.tif 000015
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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