(57)【要約】糖尿病コントロールシステムのための構成、方法、および、コンピュータ・プログラム製品は、以下を提供し、かつそれらに限定されない。それらは、個人の生理的特徴および各人の行動プロファイルに適応した、開ループ式または閉ループ式の糖尿病制御である。適応の態様例は、生物系（患者、または、被験者）の観察、および、モジュールコントロールである。これによって、モジュールシステムの基本的アーキテクチャ、および、主要なコンポーネントが規定される。これには、基礎率、インシュリンボーラス、低血糖症予防に関与する、互いに作用するコントロールモジュール群に加え、患者の行動および代謝状態に関するアルゴリズム化されたオブザーバが含まれる。
2012527981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糖尿病コントロールシステムのための構成であって、
データを処理し蓄積するモジュールと、
モジュール間のコンジットと、
特定のモジュールが前記構成内に挿入されていない場合に作成される信号と、を有する糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２】
さらに、挿入、および／または、交換されることが可能な、相異なるモジュールの実装体を備える、請求項１に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３】
前記データを処理し蓄積するモジュールは、以下の、
１つもしくは複数のデータ取得モジュール、
１つもしくは複数のオブザーバモジュール、
１つもしくは複数のルーティングモジュール、
１つもしくは複数のコントロールモジュール、および、
１つもしくは複数の安全性モジュール、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４】
前記１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの情報、
持続的グルコースモニタリングデータ、
インシュリンポンプデータ、
運動データ、および、
食事データ、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５】
前記運動データは、心拍数情報、運動センサ情報、および、その他の身体的活動のインジケータ、を含む、請求項４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項６】
前記食事データは、食事到着時の食事確認を含む、請求項４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項７】
前記１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、ならびに、
特定の時間における食事データ、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項８】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、ならびに、
特定の時間における食事データ、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項９】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下の、
代謝測定、
代謝かく乱、および、
代謝処置、
のうち、１つまたは複数を処理する、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１０】
前記代謝測定は、以下の、
持続的グルコース測定、および、
インシュリン測定、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項９に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１１】
前記代謝かく乱は、以下の、
食事、および、
運動、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項９に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１２】
前記代謝処置は、以下の、
インシュリン注入、
糖尿病の管理と関連のあるその他の医薬品（ホルモン）、
低血糖症に対する処置、および、
グルカゴン注入、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項９に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１３】
前記その他の医薬品は、ホルモンを含む、請求項１２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１４】
前記低血糖症に対する処置は、救助的炭水化物投与、および／または、グルカゴン注入を、含む、請求項１２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１５】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個人の代謝状態に関する、内部表現、または、推定、を作成し更新する、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１６】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、前記１つまたは複数のコントロールモジュールに対し、代謝状態情報を送信する、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１７】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個人の行動パターンの内部表現を保持する、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１８】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、望ましくない事象のリスクをアセスする、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項１９】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、短期間オブザーバモジュールを含む、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２０】
前記短期間オブザーバモジュールは、
代謝状態、
食事偏位、または、
代謝状態および食事の偏位、
に関係する情報を有する、請求項１９に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２１】
前記短期間オブザーバモジュールは、１時間あたりＸ回の観察を行い、Ｘは、０＜Ｘ＜７２００である、請求項１９に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２２】
前記短期間オブザーバモジュールは、以下の、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、または、
前記キー代謝状態推定ベクトルならびに処理されたグルコースサンプルの前記サンプルもしくは履歴の両方、
のうち、１つを出力する、請求項１９に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２３】
前記推定ベクトルは、血漿グルコース、および、血漿インシュリンを含む、請求項２２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２４】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、長期間オブザーバモジュールを含む、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２５】
前記長期間オブザーバモジュールは、行動プロファイルに関係する情報を備える、請求項２４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２６】
前記行動プロファイルは、デイリー行動プロファイルである、請求項２５に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２７】
前記長期間オブザーバモジュールは、１月あたりＸ回、行動プロファイルのアセスを行い、Ｘは、０＜Ｘ＜６０である、請求項２４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２８】
前記長期間オブザーバモジュールは、以下のタイプの情報、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項２４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項２９】
前記時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日にわたる様々な時間における摂食の確率、ならびに／または、炭水化物、タンパク質、および、脂肪の含有量で規定される様々な食事を摂取する確率、を含む、請求項２８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３０】
前記時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルは、１日を通した様々なレベルの身体的活動の確率を含む、請求項２８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３１】
前記時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルは、食事および補正ボーラスについての傾向分析、ならびに／または、基礎率プロファイルについての傾向分析、を含む請求項２８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３２】
前記個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日を通じ所与の食事領域内での個人の摂食行動に関する確率論的記述を規定する、請求項２８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３３】
行動データを用いて患者の朝食領域を規定し、当該領域内の特定の時点に朝食を採る確率をアセスする、請求項２８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３４】
前記１つまたは複数のルーティングモジュールは、システムコーディネータを含む、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３５】
前記システムコーディネータは、入力信号の分配を調整して、１つまたは複数のモジュールをコントロールし、相異なる糖尿病管理セグメントを相異なるコントロールモジュールにアロケートする、請求項３４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３６】
前記システムコーディネータは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、および、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項３４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３７】
前記システムコーディネータは、以下のタイプの情報、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、および、
推定される食事の寄与により相殺（オフセット）される血糖濃度の推定、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項３４に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３８】
前記１つまたは複数のコントロールモジュールは、
デイリープロファイルコントロール、
ターゲット補償コントロール、および／または、
食事コントロール、
を実行する、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項３９】
デイリープロファイルコントロールは、１日通じて設定する基礎率ベースラインを決定する、請求項３８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４０】
前記ターゲット補償コントロールは、高血糖を是正しかつ低血糖症に罹る見込みを低減するために、前記基礎率ベースラインに対し小規模の調節を行う、請求項３８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４１】
前記食事コントロールは、特定の食事の確認の後の食事インシュリンのスケジュールを含む、請求項３８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４２】
前記１つまたは複数のコントロールモジュールは、以下の、
基礎インシュリン・デリバリーを計算し提案する第１コントロールモジュール、
非食事関連偏差に備えて基礎デリバリーの補償を計算し提案する第２コントロールモジュール、および、
食事インシュリンボーラスを計算し提案する第３コントロールモジュール、
を含む、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４３】
前記第１コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４４】
前記第１コントロールモジュールは、特定の時間において注入される参照インシュリンを出力する、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４５】
前記第２コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
推定される食事の寄与によりオフセットされる血糖濃度の推定、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、
特定の時間における運動プロセスデータ、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４６】
前記第２コントロールモジュールは、非食事関連かく乱に対する補償を目的とした、特定の時間における推奨残余インシュリン注入を出力する、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４７】
前記第３コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
特定の時間における食事データ、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、および、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４８】
前記第３コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入、および、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項４９】
前記第２コントロールモジュールは、基礎デリバリーを上げるように、または、下げるように、補償する、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５０】
前記第３コントロールモジュールは、さらに、食前刺激ボーラスを計算し提案する、請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５１】
前記第１コントロールモジュールは、およそ毎日常に動作し、
前記第２コントロールモジュールは、およそ１５〜３０分毎に動作し、
前記第３コントロールモジュールは、およそ数時間毎に動作する、
請求項４２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５２】
前記１つまたは複数の安全性モジュールは、システム監督モジュールを含む、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５３】
前記システム監督モジュールは、以下のタイプの情報、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
特定の時間において注入される参照インシュリン、
食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入、および、
非食事関連かく乱を補償するために特定の時間において推奨される残余インシュリン注入、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項５２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５４】
前記システム監督モジュールは、以下のタイプの情報、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、および、
前記安全性監督モジュールが特定の時間において許可した総インシュリン注入、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項５２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５５】
前記安全性監督モジュールは、
前記１つもしくは複数のオブザーバモジュールならびに前記１つもしくは複数のコントロールモジュールから情報を受け取り、
低血糖症または高血糖症のリスクが増大しているかどうかを判断し、
低血糖症のリスクが増大していると判断した場合には自動的に提案された注入を低減もしくは中止し、
高血糖症のリスクが増大していると判断した場合には、自動的に当該リスクをユーザに通知する、
請求項５２に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５６】
前記低血糖症に関するリスク増大は、近々低血糖症に罹るリスクの増大、または、遷延性低血糖症のリスクの増大、である、請求項５５に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５７】
前記提案された注入は、インシュリン注入、または、グルカゴン注入である、請求項５５に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５８】
さらに、個人に対しリアルタイムの情報を表示するためのディスプレイ装置を備える、請求項５５に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項５９】
前記個人は、患者、または、医師である、請求項５８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項６０】
前記リアルタイムの情報は、以下の、
低血糖症に関する警告、
高血糖症に関する警告、
インシュリン・デリバリー低減に関する提案、ならびに、
食前もしくは補正ボーラスを拒否もしくは低減することの提案、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項５８に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項６１】
さらに、前記１つまたは複数の安全性モジュールの出力に基づいてインシュリンを注入するためのインシュリン注入器を備える、請求項３に記載の糖尿病コントロールシステムのための構成。
【請求項６２】
コンピュータシステムの少なくとも１つのプロセッサにおいて糖尿病コントロールシステムを実現するコンピュータ・プログラム・ロジックを記憶するコンピュータが使用可能な媒体を有するコンピュータ・プログラム製品であって、前記コンピュータ・プログラム・ロジックは、
データを処理し蓄積するモジュールと、
モジュール間のコンジットと、
特定のモジュールが前記システム内に挿入されていない場合に作成される信号と、を有する、
コンピュータ・プログラム製品。
【請求項６３】
さらに、挿入、および／または、交換されることが可能な、相異なるモジュールの実装体を備える、請求項６２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６４】
前記データを処理し蓄積するモジュールは、以下の、
１つもしくは複数のデータ取得モジュール、
１つもしくは複数のオブザーバモジュール、
１つもしくは複数のルーティングモジュール、
１つもしくは複数のコントロールモジュール、および、
１つもしくは複数の安全性モジュール、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項６２に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６５】
前記１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの情報、
持続的グルコースモニタリングデータ、
インシュリンポンプデータ、
運動データ、および、
食事データ、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６６】
前記運動データは、心拍数情報、運動センサ情報、および、その他の身体的活動のインジケータ、を含む、請求項６５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６７】
前記食事データは、食事到着時の食事確認を含む、請求項６５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６８】
前記１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、ならびに、
特定の時間における食事データ、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６９】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、ならびに、
特定の時間における食事データ、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７０】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下の、
代謝測定、
代謝かく乱、および、
代謝処置、
のうち、１つまたは複数を処理する、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７１】
前記代謝測定は、以下の、
持続的グルコース測定、および、
インシュリン測定、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項７０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７２】
前記代謝かく乱は、以下の、
食事、および、
運動、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項７０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７３】
前記代謝処置は、以下の、
インシュリン注入、
糖尿病の管理と関連のあるその他の医薬品（ホルモン）、
低血糖症に対する処置、および、
グルカゴン注入、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項７０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７４】
前記その他の医薬品は、ホルモンを含む、請求項７３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７５】
前記低血糖症に対する処置は、救助的炭水化物投与、および／または、グルカゴン注入を、含む、請求項７３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７６】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個人の代謝状態に関する、内部表現、または、推定、を作成し更新する、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７７】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、前記１つまたは複数のコントロールモジュールに対し、代謝状態情報を送信する、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７８】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個人の行動パターンの内部表現を保持する、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７９】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、望ましくない事象のリスクをアセスする、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８０】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、短期間オブザーバモジュールを含む、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８１】
前記短期間オブザーバモジュールは、
代謝状態、
食事偏位、または、
代謝状態および食事の偏位、
に関係する情報を有する、請求項８０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８２】
前記短期間オブザーバモジュールは、１時間あたりＸ回の観察を行い、Ｘは、０＜Ｘ＜７２００である、請求項８０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８３】
前記短期間オブザーバモジュールは、以下の、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、または、
前記キー代謝状態推定ベクトルならびに処理されたグルコースサンプルの前記サンプルもしくは履歴の両方、
のうち、１つを出力する、請求項８０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８４】
前記推定ベクトルは、血漿グルコース、および、血漿インシュリンを含む、請求項８３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８５】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、長期間オブザーバモジュールを含む、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８６】
前記長期間オブザーバモジュールは、行動プロファイルに関係する情報を備える、請求項８５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８７】
前記行動プロファイルは、デイリー行動プロファイルである、請求項８６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８８】
前記長期間オブザーバモジュールは、１月あたりＸ回、行動プロファイルのアセスを行い、Ｘは、０＜Ｘ＜６０である、請求項８５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８９】
前記長期間オブザーバモジュールは、以下のタイプの情報、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項８５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９０】
前記時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日にわたる様々な時間における摂食の確率、ならびに／または、炭水化物、タンパク質、および、脂肪の含有量で規定される様々な食事を摂取する確率、を含む、請求項８９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９１】
前記時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルは、１日を通した様々なレベルの身体的活動の確率を含む、請求項８９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９２】
前記時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルは、食事および補正ボーラスについての傾向分析、ならびに／または、基礎率プロファイルについての傾向分析、を含む請求項８９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９３】
前記個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日を通じ所与の食事領域内での個人の摂食行動に関する確率論的記述を規定する、請求項８９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９４】
行動データを用いて患者の朝食領域を規定し、当該領域内の特定の時点に朝食を採る確率をアセスする、請求項８９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９５】
前記１つまたは複数のルーティングモジュールは、システムコーディネータを含む、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９６】
前記システムコーディネータは、入力信号の分配を調整して、１つまたは複数のモジュールをコントロールし、相異なる糖尿病管理セグメントを相異なるコントロールモジュールにアロケートする、請求項９５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９７】
前記システムコーディネータは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、および、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項９５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９８】
前記システムコーディネータは、以下のタイプの情報、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、および、
推定される食事の寄与により相殺（オフセット）される血糖濃度の推定、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項９５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項９９】
前記１つまたは複数のコントロールモジュールは、
デイリープロファイルコントロール、
ターゲット補償コントロール、および／または、
食事コントロール、
を実行する、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１００】
デイリープロファイルコントロールは、１日通じて設定する基礎率ベースラインを決定する、請求項９９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０１】
前記ターゲット補償コントロールは、高血糖を是正しかつ低血糖症に罹る見込みを低減するために、前記基礎率ベースラインに対し小規模の調節を行う、請求項９９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０２】
前記食事コントロールは、特定の食事の確認の後の食事インシュリンのスケジュールを含む、請求項９９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０３】
前記１つまたは複数のコントロールモジュールは、以下の、
基礎インシュリン・デリバリーを計算し提案する第１コントロールモジュール、
非食事関連偏差に備えて基礎デリバリーの補償を計算し提案する第２コントロールモジュール、および、
食事インシュリンボーラスを計算し提案する第３コントロールモジュール、
を含む、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０４】
前記第１コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０５】
前記第１コントロールモジュールは、特定の時間において注入される参照インシュリンを出力する、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０６】
前記第２コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
推定される食事の寄与によりオフセットされる血糖濃度の推定、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、
特定の時間における運動プロセスデータ、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０７】
前記第２コントロールモジュールは、非食事関連かく乱に対する補償を目的とした、特定の時間における推奨残余インシュリン注入を出力する、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０８】
前記第３コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
特定の時間における食事データ、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、および、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１０９】
前記第３コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入、および、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１０】
前記第２コントロールモジュールは、基礎デリバリーを上げるように、または、下げるように、補償する、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１１】
前記第３コントロールモジュールは、さらに、食前刺激ボーラスを計算し提案する、請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１２】
前記第１コントロールモジュールは、およそ毎日常に動作し、
前記第２コントロールモジュールは、およそ１５〜３０分毎に動作し、
前記第３コントロールモジュールは、およそ数時間毎に動作する、
請求項１０３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１３】
前記１つまたは複数の安全性モジュールは、システム監督モジュールを含む、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１４】
前記システム監督モジュールは、以下のタイプの情報、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
特定の時間において注入される参照インシュリン、
食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入、および、
非食事関連かく乱を補償するために特定の時間において推奨される残余インシュリン注入、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１１３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１５】
前記システム監督モジュールは、以下のタイプの情報、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、および、
前記安全性監督モジュールが特定の時間において許可した総インシュリン注入、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１１３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１６】
前記安全性監督モジュールは、
前記１つもしくは複数のオブザーバモジュールならびに前記１つもしくは複数のコントロールモジュールから情報を受け取り、
低血糖症または高血糖症のリスクが増大しているかどうかを判断し、
低血糖症のリスクが増大していると判断した場合には自動的に提案された注入を低減もしくは中止し、
高血糖症のリスクが増大していると判断した場合には、自動的に当該リスクをユーザに通知する、
請求項１１３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１７】
前記低血糖症に関するリスク増大は、近々低血糖症に罹るリスクの増大、または、遷延性低血糖症のリスクの増大、である、請求項１１６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１８】
前記提案された注入は、インシュリン注入、または、グルカゴン注入である、請求項１１６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１１９】
さらに、個人に対しリアルタイムの情報を表示するためのディスプレイ装置を備える、請求項１１６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２０】
前記個人は、患者、または、医師である、請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２１】
前記リアルタイムの情報は、以下の、
低血糖症に関する警告、
高血糖症に関する警告、
インシュリン・デリバリー低減に関する提案、ならびに、
食前もしくは補正ボーラスを拒否もしくは低減することの提案、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２２】
さらに、前記１つまたは複数の安全性モジュールの出力に基づいてインシュリンを注入するためのインシュリン注入器を備える、請求項６４に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２３】
糖尿病コントロールシステムを実現する方法であって、前記方法は、
データを処理し蓄積するモジュールを供するステップと、
モジュール間のコンジットを供するステップと、
特定のモジュールが前記システム内に挿入されていない場合に信号を生成するステップと、を有する、
糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１２４】
さらに、挿入、および／または、交換されることが可能な、相異なるモジュールの実装体を備える、請求項１２３に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１２５】
前記データを処理し蓄積するモジュールは、以下の、
１つもしくは複数のデータ取得モジュール、
１つもしくは複数のオブザーバモジュール、
１つもしくは複数のルーティングモジュール、
１つもしくは複数のコントロールモジュール、および、
１つもしくは複数の安全性モジュール、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１２３に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１２６】
前記１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの情報、
持続的グルコースモニタリングデータ、
インシュリンポンプデータ、
運動データ、および、
食事データ、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１２７】
前記運動データは、心拍数情報、運動センサ情報、および、その他の身体的活動のインジケータ、を含む、請求項１２６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１２８】
前記食事データは、食事到着時の食事確認を含む、請求項１２６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１２９】
前記１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、ならびに、
特定の時間における食事データ、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３０】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、ならびに、
特定の時間における食事データ、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３１】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下の、
代謝測定、
代謝かく乱、および、
代謝処置、
のうち、１つまたは複数を処理する、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３２】
前記代謝測定は、以下の、
持続的グルコース測定、および、
インシュリン測定、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１３１に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３３】
前記代謝かく乱は、以下の、
食事、および、
運動、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１３１に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３４】
前記代謝処置は、以下の、
インシュリン注入、
糖尿病の管理と関連のあるその他の医薬品（ホルモン）、
低血糖症に対する処置、および、
グルカゴン注入、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１３１に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３５】
前記その他の医薬品は、ホルモンを含む、請求項１３４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３６】
前記低血糖症に対する処置は、救助的炭水化物投与、および／または、グルカゴン注入を、含む、請求項１３４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３７】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個人の代謝状態に関する、内部表現、または、推定、を作成し更新する、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３８】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、前記１つまたは複数のコントロールモジュールに対し、代謝状態情報を送信する、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１３９】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個人の行動パターンの内部表現を保持する、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４０】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、望ましくない事象のリスクをアセスする、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４１】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、短期間オブザーバモジュールを含む、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４２】
前記短期間オブザーバモジュールは、
代謝状態、
食事偏位、または、
代謝状態および食事の偏位、
に関係する情報を有する、請求項１４１に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４３】
前記短期間オブザーバモジュールは、１時間あたりＸ回の観察を行い、Ｘは、０＜Ｘ＜７２００である、請求項１４１に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４４】
前記短期間オブザーバモジュールは、以下の、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、または、
前記キー代謝状態推定ベクトルならびに処理されたグルコースサンプルの前記サンプルもしくは履歴の両方、
のうち、１つを出力する、請求項１４１に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４５】
前記推定ベクトルは、血漿グルコース、および、血漿インシュリンを含む、請求項１４４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４６】
前記１つまたは複数のオブザーバモジュールは、長期間オブザーバモジュールを含む、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４７】
前記長期間オブザーバモジュールは、行動プロファイルに関係する情報を備える、請求項１４６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４８】
前記行動プロファイルは、デイリー行動プロファイルである、請求項１４７に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１４９】
前記長期間オブザーバモジュールは、１月あたりＸ回、行動プロファイルのアセスを行い、Ｘは、０＜Ｘ＜６０である、請求項１４６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５０】
前記長期間オブザーバモジュールは、以下のタイプの情報、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１４６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５１】
前記時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日にわたる様々な時間における摂食の確率、ならびに／または、炭水化物、タンパク質、および、脂肪の含有量で規定される様々な食事を摂取する確率、を含む、請求項１５０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５２】
前記時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルは、１日を通した様々なレベルの身体的活動の確率を含む、請求項１５０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５３】
前記時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルは、食事および補正ボーラスについての傾向分析、ならびに／または、基礎率プロファイルについての傾向分析、を含む請求項１５０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５４】
前記個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日を通じ所与の食事領域内での個人の摂食行動に関する確率論的記述を規定する、請求項１５０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５５】
行動データを用いて患者の朝食領域を規定し、当該領域内の特定の時点に朝食を採る確率をアセスする、請求項１５０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５６】
前記１つまたは複数のルーティングモジュールは、システムコーディネータを含む、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５７】
前記システムコーディネータは、入力信号の分配を調整して、１つまたは複数のモジュールをコントロールし、相異なる糖尿病管理セグメントを相異なるコントロールモジュールにアロケートする、請求項１５６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５８】
前記システムコーディネータは、以下のタイプの情報、
単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、もしくは、最近のコマンドから計算した統計、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、および、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１５６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１５９】
前記システムコーディネータは、以下のタイプの情報、
最新の実際のインシュリンポンプコマンド、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、および、
推定される食事の寄与により相殺（オフセット）される血糖濃度の推定、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１５６に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６０】
前記１つまたは複数のコントロールモジュールは、
デイリープロファイルコントロール、
ターゲット補償コントロール、および／または、
食事コントロール、
を実行する、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６１】
デイリープロファイルコントロールは、１日通じて設定する基礎率ベースラインを決定する、請求項１６０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６２】
前記ターゲット補償コントロールは、高血糖を是正しかつ低血糖症に罹る見込みを低減するために、前記基礎率ベースラインに対し小規模の調節を行う、請求項１６０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６３】
前記食事コントロールは、特定の食事の確認の後の食事インシュリンのスケジュールを含む、請求項１６０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６４】
前記１つまたは複数のコントロールモジュールは、以下の、
基礎インシュリン・デリバリーを計算し提案する第１コントロールモジュール、
非食事関連偏差に備えて基礎デリバリーの補償を計算し提案する第２コントロールモジュール、および、
食事インシュリンボーラスを計算し提案する第３コントロールモジュール、
を含む、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６５】
前記第１コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６６】
前記第１コントロールモジュールは、特定の時間において注入される参照インシュリンを出力する、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６７】
前記第２コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
推定される食事の寄与によりオフセットされる血糖濃度の推定、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、
特定の時間における運動プロセスデータ、
時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイル、および、
時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６８】
前記第２コントロールモジュールは、非食事関連かく乱に対する補償を目的とした、特定の時間における推奨残余インシュリン注入を出力する、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１６９】
前記第３コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
特定の時間における食事データ、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、および、
時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイル、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７０】
前記第３コントロールモジュールは、以下のタイプの情報、
食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入、および、
食事に起因した推定されるグルコース偏位、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７１】
前記第２コントロールモジュールは、基礎デリバリーを上げるように、または、下げるように、補償する、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７２】
前記第３コントロールモジュールは、さらに、食前刺激ボーラスを計算し提案する、請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７３】
前記第１コントロールモジュールは、およそ毎日常に動作し、
前記第２コントロールモジュールは、およそ１５〜３０分毎に動作し、
前記第３コントロールモジュールは、およそ数時間毎に動作する、
請求項１６４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７４】
前記１つまたは複数の安全性モジュールは、システム監督モジュールを含む、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７５】
前記システム監督モジュールは、以下のタイプの情報、
特定の時間における運動プロセスデータ、
特定の時間における食事データ、
個人のキー代謝状態推定ベクトル、
特定の時間において注入される参照インシュリン、
食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入、および、
非食事関連かく乱を補償するために特定の時間において推奨される残余インシュリン注入、
のうち、１つまたは複数を受け取る、請求項１７４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７６】
前記システム監督モジュールは、以下のタイプの情報、
食事に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリン、
非食事かく乱に対する応答の一部として前記１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリン、および、
前記安全性監督モジュールが特定の時間において許可した総インシュリン注入、
のうち、１つまたは複数を出力する、請求項１７４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７７】
前記安全性監督モジュールは、
前記１つもしくは複数のオブザーバモジュールならびに前記１つもしくは複数のコントロールモジュールから情報を受け取り、
低血糖症または高血糖症のリスクが増大しているかどうかを判断し、
低血糖症のリスクが増大していると判断した場合には自動的に提案された注入を低減もしくは中止し、
高血糖症のリスクが増大していると判断した場合には、自動的に当該リスクをユーザに通知する、
請求項１７４に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７８】
前記低血糖症に関するリスク増大は、近々低血糖症に罹るリスクの増大、または、遷延性低血糖症のリスクの増大、である、請求項１７７に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１７９】
前記提案された注入は、インシュリン注入、または、グルカゴン注入である、請求項１７７に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１８０】
さらに、個人に対しリアルタイムの情報を表示するためのディスプレイ装置を備える、請求項１７７に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１８１】
前記個人は、患者、または、医師である、請求項１８０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１８２】
前記リアルタイムの情報は、以下の、
低血糖症に関する警告、
高血糖症に関する警告、
インシュリン・デリバリー低減に関する提案、ならびに、
食前もしくは補正ボーラスを拒否もしくは低減することの提案、
のうち、１つまたは複数を含む、請求項１８０に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【請求項１８３】
さらに、前記１つまたは複数の安全性モジュールの出力に基づいてインシュリンを注入するためのインシュリン注入器を備える、請求項１２５に記載の糖尿病コントロールシステムを実現する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本願は、米国仮出願６１／１８２，４５４号に基づく優先権を主張する。同仮出願は、「糖尿病の開ループおよび閉ループ制御のためのシステムコーディネータおよびモジュールアーキテクチャ」と題され２００９年５月２９日に出願された。同仮出願において開示された内容は全て参照により本願に含まれる。
【０００２】
本発明の実施形態の態様は、糖尿病患者（diabetic subjects）に対する処置の管理に関連した、医療の方法、システム、および、コンピュータ・プログラム製品に関し、特に、血糖の解析およびコントロールに関する。
【背景技術】
【０００３】
人は、糖尿病を患うと、一生涯にわたる最適化問題に直面する。それは、低血糖症のリスクを増大させないで厳しい血糖コントロールを維持し続けることを目的とする[13, 58, 59]。この問題に関連した工学的挑戦は、グルコースの変動の最適閉ループコントロールが発揮されるようにインシュリンの自動デリバリーを用いたアルゴリズムを設計することである。連続外的グルコース調節（continuous external glucose regulation）の初期の研究（例えば、バイオステータ（BioStator）[10]）以来、主要なアプローチは２つある。１つは、古典的な比例・積分・微分アルゴリズム（ＰＩＤ）を使用するものであり、もう１つは、ヒトの代謝のモデルに基づく現代的な方法である。皮下インシュリン・デリバリーおよび連続的グルコース・モニタリング（continuous glucose monitoring、ＣＧＭ）を用いる最初の研究は、ＰＩＤコントロールを採用していた[57, 60]。近年においては、モデル予測コントロール（model predictive control、ＭＰＣ）が、その臨床的および工学的有利点の多さで多大な関心を集めている[20, 21, 44, 50]。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ＭＰＣは、ヒトの代謝システムに関するモデルに基づいている。幸いなことに、グルコース−インシュリン相互作用のモデル化は、数学の医療分野への応用のうち最も発展したもののひとつである。本プロジェクトのイタリアチームを率いるクラウディオ・コベリ博士（Dr. Claudio Cobelli）との共著、グルコースの反応速度論に関する今日の古典的最小モデル（now classic Minimal Model of Glucose Kinetics, MMGK）以来、数多くの精巧なモデルが開発されている[16, 21]。これらのモデルは、３つの広いクラスに分類可能である。それらは、（ｉ）インシュリン感受性を評価する（assessing）ＭＭＧＫといった直接臨床検査ではアクセスできないパラメータを測定するモデル、（ｉｉ）インシリコの前臨床試験を可能にするシミュレーションのためのモデル、（ｉｉｉ）ＭＰＣといったアルゴリズムに力を与えるための用いるコントロールのためのモデル、である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の態様により、構造化（structured）モジュールアプローチによってコントロールコンポーネントの構築が飛躍的に加速された、助言（アドバイザリー、advisory）開ループコントロール、または、自動化（automated）閉ループコントロールへの進展が示される。具体的には、本発明の実施形態の態様によって、基礎率（basal rate）、食前および補正インシュリンボーラス（pre-meal and correction insulin boluses）、ならびに、低血糖症予防に関与するコントロールモジュールのシステムが供される。これらモジュールは、患者の血糖状態に関する情報を提供する生物系オブザーバ（バイオシステム・オブザーバ、biosystem observers）から情報を受ける。モジュールアプローチによる閉ループコントロールの開発には数多くの利点がある。それらには以下が含まれ、また、以下に限定されない。
・並行的もしくは連続的な試験研究におけるモジュールの試験が徐々に増加する、
・システムの特徴についてのＦＤＡ（食品医薬品局）の認可、および、産業展開がジョジョに増加する、
・ユーザフレキシビリティ−システムのオブザーバもしくはコントロールモジュールはそれぞれ、患者もしくは医師の選択に応じて、個別的にも、統合コントロールシステムにおいても、使用できる。
【０００６】
実施形態の態様により供される外的（external）開ループまたは閉ループコントロールは、低血糖症予防、食後インシュリン補正ボーラス、基礎率コントロール、ならびに、食前ボーラスの投与に関与する、独立した（セパレートの）互いに作用するコンポーネントを備える。これらコントロールモジュールは、グルコースの変動および有効な（活性がある、active）インシュリンの量を任意の時点で追跡するバイオシステム・オブザーバから情報を受け取る。閉ループコントロールシステムの演算要素（computational elements）を、ヒトを観察するアルゴリズムとコントロールを動作させるアルゴリズムとにありのままに分離することにより、上述のような二重化された（dual）コントロール−オブザーバのアーキテクチャは規定される。このアーキテクチャにおいては、システムコーディネータ−モジュール系の統合（インテグレーション）および相互作用（インタラクション）を制御するアルゴリズムモジュール−が中心的な役割を果たす。
【０００７】
上記提案にかかるオブザーバおよびコントロールモジュールの実現可能性、ならびに、ＣＧＭテクノロジおよびインシュリン皮下投与を用いた自動化閉ループコントロールの実現可能性に関連し、以下を参照することができる。
・ＣＧＭの使用および精度、ＣＧＭデータのアルゴリズムによる処理：[3, 5, 24, 26, 29, 34, 40]、
・インシリコ前臨床試験：[15, 16, 28, 31]、
・グルコース可変性（variability）オブザーバおよびリスク分析：[36, 37, 38, 39, 42, 43, 46]、
・インシュリンオブザーバ、インシュリン皮下輸送（transport）、感受性、および、作用：[0, 2, 7, 12, 47, 54]、
・コントロールモジュール１：低血糖の予測および予防：[4, 26, 35, 53, 56, 61]、
・コントロールモジュール２、３、および、４：補正ボーラスおよび閉ループコントロール：[8, 11, 27, 44, 45, 51]。
【０００８】
本発明の実施形態は、開ループ助言モード（open-loop advisory mode）でのコントロールまたは自動化閉ループでの糖尿病コントロールのためのシステムへ組み入れ可能な様々なシステムオブザーバならびにコントロールモジュールを適化可能なモジュールアーキテクチャを規定する。
【０００９】
本発明の実施形態の態様である、糖尿病コントロールシステムの構造、方法、および、コンピュータ・プログラム製品は、以下を提供し、かつそれらに限定されない。それは、個々の生理学的特徴および各人の行動的特徴（行動プロフィール、behavioral profile）に順応する開ループまたは閉ループの糖尿病コントロールである。この順応の態様の例として、生物系（患者）のオブザベーションおよびモジュールコントロールがある。それ故に、本発明の実施形態の態様によって、モジュールシステムの基本的アーキテクチャおよび主要コンポーネントが規定される。これは、基礎率、インシュリンボーラス、低血糖症予防に関与する、互いに作用するコントロールモジュール群に加え、患者の行動および代謝状態に関するアルゴリズム化されたオブザーバを含む。このアーキテクチャにおいて模範となる役割は、システムコーディネータ−モジュールシステムにおけるインテグレーションおよびインタラクションをコントロールすることができるアルゴリズムモジュール−が演じる。
【００１０】
本発明の実施形態の態様である、糖尿病コントロールシステムの構造、方法、および、コンピュータ・プログラム製品は、以下を提供し、かつそれらに限定されない。それは、個々の生理学的特徴および各人の行動的特徴（行動プロフィール、behavioral profile）に順応する開ループまたは閉ループの糖尿病コントロールである。この順応の態様の例として、生物系（患者）のオブザベーションおよびモジュールコントロールがある。それ故に、本発明の実施形態の態様によって、モジュールシステムの基本的アーキテクチャおよび主要コンポーネントが規定される。これは、基礎率、インシュリンボーラス、低血糖症予防に関与する、互いに作用するコントロールモジュール群に加えて患者の行動および代謝状態に関するアルゴリズム化されたオブザーバを含んでよい。
【００１１】
本発明の実施形態の態様により、糖尿病コントロールシステムの構造が供される。該構造は、データを処理して蓄積するためのモジュール群と、モジュール間の導管群（コンジット、conduits）と、特定のモジュールが当該構造内に挿入されていない場合に生成される信号群と、を含んでよい。
【００１２】
本発明の実施形態の態様により、コンピュータ・プログラム製品が供される。該製品は、コンピュータが利用可能な媒体を含む。該媒体は、糖尿病コントロールシステムのコンピュータシステムの少なくとも１つのプロセッサが実行可能なコンピュータ・プログラム・ロジックを有する。該コンピュータ・プログラム・ロジックは、データを処理して蓄積するためのモジュールと、モジュール間の導管手段群（conduit means）と、特定のモジュールがシステム内に挿入されていない場合に信号を生成するステップと、を含むように構成されてよい。
【００１３】
本発明の実施形態の態様により、糖尿病コントロールシステムを可能にする方法が供される。本方法は、データを処理して蓄積するためのモジュール群を供するステップと、モジュール群間の導管等を供するステップと、特定のモジュールがシステム内に挿入されていない場合に信号を生成するステップと、を含んでよい。
【００１４】
これらおよびその他の目的は、本願が開示する発明の実施形態の様々な態様の有利点および特徴と併せ、以下の説明、図面、および、特許請求の範囲でさらに明らかになる。
【００１５】
添付の図面は、本願明細書に組み込まれその一部を成す。該図面は、明細書の記載とで本発明の態様および実施形態を幾つか例示し、本発明の原理を明らかにする。図面は、本発明にかかる幾つかの実施形態を例示することのみを目的に供され、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】糖尿病コントロールのためのモジュールアーキテクチャ構造の形態例
【図２】低血糖症予防部によって監督（スーパーバイズ、supervise）され、分離される基礎およびボーラスコントロールの例図
【図３】糖尿病コントロールの全体的アーキテクチャに関する第１実施形態例の図
【図４】糖尿病コントロールの全体的アーキテクチャに関する詳細な実施形態の図
【図５】糖尿病コントロールの全体的アーキテクチャに関する実施形態例の図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
定義
本発明の実施形態のために：
・開ループ助言モードコントロール（open-loop advisory-mode control）は、ＣＧＭデータおよびインシュリンポンプからの情報を用いて糖尿病患者に対する処置の調節（treatment adjustments）に関するリアルタイムアドバイスを提供するシステム、と定義し、
・閉ループコントロールシステムは、ＣＧＭデバイスからのデータおよびインシュリンポンプからの情報を用いて、インシュリンポンプによるインシュリン・デリバリーを自動制御するシステム、と定義する。
【００１８】
開ループおよび閉ループ糖尿病コントロールのモジュールアーキテクチャ概観
図１に示すように、モジュール式開−または閉−ループコントロールシステムは、患者の代謝状態、日々の特性（デイリープロファイル、daily profile）、および、行動（behavior）に関するオブザーバを有する。該オブザーバは情報をセントラルシステムコーディネータへ提供する。そして、セントラルシステムコーディネータは、コントロールモジュールのアレイの動作および相互作用を管理指揮（direct）する。具体的には以下のとおりである。
【００１９】
システムコーディネータは、コントロールモジュールに対する入力信号の分配の調整（コーディネート、coordinate）を行い（ルーティング、routing）、さらに、最も重要なことだが、該入力をコントローラに限定することによって（以下の説明に含まれる例を参照。）、糖尿病マネージメントの異なるセグメントを異なるコントローラに割り当てる（アロケートする、allocate）。そうすることによってシステムコーディネータは、オブザーバが非アクティブ（inactive）である場合においも外部入力をコントローラへ直接的に入力（フィーディング、feeding）することができる。
【００２０】
オブザーバ（Observers）は、（持続的なグルコースやインシュリンといった）代謝の測定（metabolic measurements）、（食事や運動といった）代謝のかく乱（代謝障害、metabolic disturbances）、および、（インシュリンやグルカゴンの注入といった）代謝の処置（metabolic treatments）に関して頻繁な通報（frequent information）を受け取る。これらの入力に基づき、オブザーバは、以下の動作を行う。
・患者の代謝状態の内部表現（internal representation）を作成（construct）し、また更新（update）し、当該状態をコントロールモジュールに対して送信する。
・毎日の食事や運動の特徴（プロフィール、profile）といった患者の行動様式（行動パターン、behavioral pattern）の内部表現を保持する。
・低血糖（hypoglycemia）やグルコースの変動（glucose variability）といった望ましくない事象のリスクを評価（アセス、assess）する。
【００２１】
安全性監督モジュール（Safety Supervision Module）は、オブザーバおよびコントロールモジュール（下記）から情報を受け取り、今後低血糖症になったり高血糖が長引いたりするリスクが増大しているかどうかを判断する。リスクの増大に遭遇した場合、モジュールは、推奨（提案）されたインシュリン注入を減じる（reduce）かあるいは中止する（discontinue）。
【００２２】
３つのコントロールモジュールは、インシュリン投与に関与する。コントロールモジュールは、システムコーディネータから命令（インストラクション、instructions）を受けて評価に関する出力を安全性監督モジュールへ出力する。コントロールモジュールには、
・基礎インシュリン・デリバリー（basal insulin delivery）を計算して提案するコントロールモジュール１と、
・モジュール１にカバーされない、運動や残存する曙現象（dawn phenomenon）に起因した下降や上昇といった食事に関係しない逸脱（偏向、deviations）に備えて基礎デリバリーの補償を計算して提案するコントロールモジュール２と、
・場合により食前刺激（プライミング）ボーラス（pre-meal priming boluses）を含む、食事インシュリンボーラス（meal insulin boluses）を計算して提案するコントロールモジュール３と、
が存在する。
【００２３】
安全性監督モジュールおよびコントロールモジュール群は、独立した発明の開示の主題であるし、他所で明らかにされているものでもあるが[44, 51]、本発明の実施形態の主題は、開ループ式または閉ループ式のコントロールシステムの全体的アーキテクチャ、ならびに、図１および図２に示したシステムのコンポーネント（モジュール）間の相互作用を規定することである。本発明の実施形態の特徴は、オブザーバ、コントロールモジュール、および、安全性監督をシームレスに統合（インテグレーション）する、システムコーディネータの仕様（デザイン、design）に存在する。
【００２４】
実施形態の工学的設計という文脈においては、以下のことを強調しておくことが重要かもしれない。
・各システムオブザーバまたはコントロールモジュールは、別個に、あるいは、統合された開ループもしくは閉ループ式のコントロールシステム内で、患者もしくは医師の選択に応じて、使用することができる。このモジュールアプローチにより、並行研究もしくは連続した研究においてシステムの特徴の増分のテストが可能になる。
・開ループ助言モードにおけるシステムの動作は、概念的には閉ループコントロールモードと同様であるが、実装上は異なる。開ループは、患者にリアルタイム情報を提供するが、閉ループは、インシュリンポンプを直接的に制御する。
【００２５】
システムコーディネータを導入した背後には、相異なるコントロール機能を切り離し、かつ食事、運動、基礎パターン、低血糖／高血糖予防といった相異なる糖尿病管理の態様に関与する個々のモジュールとコントロールモジュールの作用とを協調させることができる、というシステムコーディネータの機能性がある。換言すれば、個々の相互作用するアルゴリズムによって、最適食前ボーラスコントロールが示され（例えば、確率アルゴリズム（stochastic algorithm））、また、基礎レートコントロールが行われ、あるいは、食後補正ボーラスが管理される（例えば、決定論的アルゴリズム（deterministic algorithm））。この、「任務（デューティ）の分離（separation of duties）」は、食事や行動の確率論的な性質、ならびに、基礎的および食後の生理の決定論的な性質に対応し、最近我々が試みた１型糖尿病における閉ループコントロールの臨床試験で得た経験に裏付けられた深い数学的な理由を有する。これらの試験では、優れた夜間調節（overnight regulation）が見られ、（開ループとの比較において）幾分緩やかな朝食調節（breakfast regulation）が見られた。アルゴリズムの積極性（aggressiveness）のチューニングのみでは、両目的を達成するのに十分ではなかった。そこで、夜間調節と朝食調節とで別個に対処するストラテジーを導入する必要があった。これを念頭に入れ、我々は、システムコーディネータ（System Coordinator）を導入する。システムコーディネータにより、各コントロールモジュールは、特定のＢＧ範囲（BG range）内で動作可能になる。具体的には、モジュール３が食事を取り扱った後で、このボーラスおよびその同時発生的な食事の効果が、１乃至２時間前に（1-2h ahead）反映され、そして、やがて入ってくるＣＧＭデータからの軌跡（トラジェクトリ、trajectory）から効果をリアルタイムに差し引く。換言すれば、システムコーディネータは、モジュール３の反映されたアクションにより、モジュール２へ送られるＣＧＭトラック（CGM track）を「補正」する。この操作方法（modus operandi）を図２に例示する。観察されたグルコースのトレース（trace）は、灰色の線で表される。しかし、モジュール２は、黒色のトレースを「見る」のみである。これは、リアルタイムのＣＧＭとモジュール３の作用との差である。これにより、かなりシンプルな相互作用がモジュール１、２、および３の間に生じる。モジュール１は、その日のための参照処置（reference treatment）を設定し、モジュール３が、数時間ごとのアップデートを備えた体制（regime）で動作し、その動作は連続的に反映され、その結果がモジュール２へ供給され、モジュール２が、頻繁な増分（インクリメント、increment）（例えば、１５分）で動作する。
【００２６】
また、全てのコントロールモジュールは、安全性監督モジュールによって監督され、これが、開ループ助言モードにおいては、人に対し、やがて訪れるであろう低血糖／高血糖を警告してインシュリン・デリバリーや補正ボーラスの低減を提案し、あるいは、閉ループコントロールモードにおいては、インシュリンポンプの注入速度（注入率、infusion rate）の低減もしくは停止を直接的に実行する。
【００２７】
図３は、図１に示されるシステムコンポーネント間の相互作用を示すフローチャートであり、図４は、開ループ助言システムまたは閉ループコントロールシステムにおけるシステムコーディネータと他のコンポーネントとの相互作用を駆使した、モジュールアーキテクチャのノードおよびコンジットの詳細図である。開ループ助言動作と閉ループコントロール動作との差違は、システムコーディネータからの情報の伝達にある。開ループにおいては、インシュリン速度（率、rate）および低血糖症の可能性に関する情報は、患者に提示される。閉ループコントロールモードにおいては、インシュリン・デリバリーのコマンドは、インシュリンポンプへ直接的に送られる。以下の複数のパラグラフでは、当該アーキテクチャの各モジュールの機能について、モジュール間のインタフェースおよび各信号の要件／定義（requirements/definition）に焦点をあてて、説明する。以下の説明では、システムのアップデートは、所与のサンプリング間隔と対応した、離散時間ｔで計算されるものとする。我々は、用語「時間」、「離散時間」、および、「段階（ステージ）」を、相互に交換可能なものとして使用する。
【００２８】
データモジュール（Data Module）は、外部ソースからの生データ（ロウデータ、raw data）の処理を行い、当該データの整合性（インテグリティ、integrity）についてスキャンを行い、モジュールシステムの他のモジュールで後ほど使用されることになる４つのリアルタイム信号を作成する。図４に示すように、外部データソースには、（１）複数のセンサから入力可能な持続性グルコース・モニタリング（ＣＧＭ）データ、（２）患者のインシュリンポンプからのデータ（つまり、患者に実際にデリバリーされるインシュリン）、（３）運動に関する情報（例えば、心拍数の情報や、その他の身体活動のインジケータ）、および、（４）食事に関する情報（例えば、食事が届いたときのその確認（アクノリッジメント、acknowledgements））が存在する。ＣＧＭおよびインシュリンポンプのデータのみが必須（mandatory）である。運動および食事の情報は、任意（optional）であり、特定の実施形態においてのみ用いられる。データモジュールの出力は以下のとおりである。
・ｇｃ（ｔ）＝ステージｔにおける、単一の、処理されたグルコースのサンプルであり、入力として用いられるグルコースセンサの全ての処理の効果が反映されている。
・Ｊ（ｔ）＝（ｔに関して）直近の実際のインシュリンポンプ・コマンド（ｍＵ／ｍｉｎ）であり、当然のことながら、全てのインシュリン注入は、ボーラスも含め、注入の速度（率、rate）として表現される。
・ＥＸ（ｔ）＝時間ｔにおける運動プロセスのデータ（ＥＸは、モジュールアーキテクチャの実施形態に特有な任意の時系列である。）
・Ｍ（ｔ）＝ステージｔにおける食事のデータ（Ｍは、モジュールアーキテクチャの実施形態に特有な任意の時系列である。）
【００２９】
長期間オブザーバモジュール（Long Term Observer Module）は、患者の食事βおよび運動行動ηの統計プロファイル（statistical profiles）、および、日周プロファイル患者の日常インシュリン利用（circadian profile the patient's daily insulin utilization）γのそれぞれを作成する。これらは、他のコントロールモジュールにおいてパラメータ評価の実績（priors）および／またはインシュリン作用の制約（constraints）の設定に使用される。長期間オブザーバモジュールへの入力は、図４に示されたデータモジュール出力の全て、ｇｃ（ｔ）、Ｊ（ｔ）、ＥＸ（ｔ）、および、Ｍ（ｔ）、である。モジュールの出力には、
・β（τ）＝患者の食事行動に関する１日の（デイリー、daily）プロファイル、ここで、標記（τ）は、当該プロファイルが１日の時刻の関数として患者の行動を記載可能な参照表（ルックアップテーブル、lookup table）として使用されることを意味している、
・η（τ）＝患者の運動行動に関する１日のプロファイル、ここで、再度、標記（τ）は、当該プロファイルが１日の時刻の関数として患者の行動を記載可能な参照表（ルックアップテーブル、lookup table）として使用されることを意味している、
・γ（τ）＝患者のインシュリン利用に関する１日の（日周の（サーカディアン、circadian））プロファイル、ここで、再度、標記（τ）は、当該プロファイルが１日の時刻の関数として患者の行動を記載可能な参照表（ルックアップテーブル、lookup table）として使用されることを意味している、
が存在する。長期間オブザーバモジュールの全ての出力は、任意（オプショナル、optional）である。−長期間オブザーバモジュールの全体が、モジュールアーキテクチャの特定の実施形態においてのみ存在する。モジュールアーキテクチャの実施形態のいくつかは、アクティブな長期間オブザーバを含まない。それらの実施形態においては、モデルの出力は、デフォルト値β０（τ）、η０（τ）、および、γ０（τ）を採る。これらは、システムの残りのモジュールにおいて利用されない。
【００３０】
長期間オブザーバモジュールに関するある実施形態においては、食事行動プロファイルβは、１日全体における所与の「食事領域（ミールレジーム、meal regimes）」に含まれる患者の摂食行動の確率論的記述を規定する。具体的には、各食事領域βは、食事がまだ到着していない場合における、次のサンプリング間隔内における（食事に関する機会ウィンドウ（meal's window of opprtunity）内における）食事到着に関する条件付確率を構成する。
【数１】
2012527981.tif 000003
ここで、ｆｋは、現在の食事領域のｋ番目のサンプリング間隔に対応する食事が到着する頻度（frequency）であり、１−Ｆが、機会ウィンドウ内において食事が到着しない確率である。そして、
【数２】
2012527981.tif 000004
が、食事が到着する可能性のあった最新のステージである。このスキームにおいて、史実に基づく（historical）食事の情報Ｍ（ｔ）が、条件付確率ｐｋとして表現される食事行動プロファイルβ（τ）の「観察」を可能にする。注記するが、前もって食事時間がｊ番目のサンプリング間隔内とわかっているならば、ｐｋはｊ以外の全てのｋにおいてゼロとなり、ｐｊ＝１である。この食事行動プロファイルの実施形態は、患者の安全性を落とすことなく食事を見込んだインシュリンの投与を可能にする。
【００３１】
図３および図４の短期間オブザーバモジュール（Short Term Observer Module）は、可能な血漿インシュリンおよびグルコース濃度（concentration）を含む、患者にとってキーとなる代謝状態をリアルタイムで評価する計算を行う。これらは、コントロールモジュール１−３が様々なタスクの実行に使用する。安全性監督は、例えば、代謝状態の評価を用い、血糖の範囲外偏位（out-of-range excursions）（つまり、低血糖症または高血糖症の発症）のリスクをアセス／予測する。
【００３２】
「キー」となる代謝状態を構成する生体測定値（biometric values）は、モジュールアーキテクチャの実施形態に特有のものである。しかしながら、そのような状態の少なくとも１つは、血糖濃度（blood glucose concentration）である。真の代謝状態の値からなるベクトルを、
【数３】
2012527981.tif 000005
で示す。このベクトルの第１の要素
【数４】
2012527981.tif 000006
は、血糖濃度として規定される。特に重要なことだが、代謝状態の真の値は、入力信号ｇｃ（ｔ）、Ｊ（ｔ）、ＥＸ（ｔ）、および、Ｍ（ｔ）と同一ではないので、一般的には、わからない。（例えば、血糖およびインシュリンは、リアルタイムで測定することができないが、これらの状態は、ｇｃ（ｔ）、Ｊ（ｔ）、ＥＸ（ｔ）、および、Ｍ（ｔ）から推定可能である。）我々は、対応する状態推定に関するベクトルを、
【数５】
2012527981.tif 000007
と規定する。
【００３３】
よって、短期間オブザーバモジュールの入力は、図３に示したデータモジュールの出力ｇｃ（ｔ）、Ｊ（ｔ）、ＥＸ（ｔ）、および、Ｍ（ｔ）と同じである。短期間オブザーバモジュールの出力には、
・
【数６】
2012527981.tif 000008
＝血糖および血漿インシュリンを含む、患者のキー代謝状態の推定に関するベクトル、
が存在する。
【００３４】
短期間オブザーバが非アクティブであるようなモジュールアーキテクチャの実施形態においては、デフォルトの状態推定は、単に、グルコースサンプルのパススルー（pass-through）、
【数７】
2012527981.tif 000009
・・・（２）、である。
【００３５】
ベクトル
【数８】
2012527981.tif 000010
および
【数９】
2012527981.tif 000011
の構成は、実施形態に固有のものであるが、状態の推定がどのようにして行われるかについて基本的なフレームワークを説明する。ここでは、状態ベクトルの発展は、離散時間の非線形力学モデルで記述され、それは一般に、
【数１０】
2012527981.tif 000012
と表現される。ここで、ωｍ（ｔ）およびωｅ（ｔ）は、食事および運動／身体的活動を表すかく乱プロセスである。非線形モデルは、経口グルコース食事モデル（oral glucose meal model）の離散時間での具現化や[16]、食事モデルから導かれる最小モデルや、ホボルカ（Hovorka）[21]もしくはソレンセン（Sorensen）モデルや[55]、または、グルコース−インシュリン−運動の動力学に関する決定された数学的モデルとすべきその他のものを可能にする。状態の推定
【数１１】
2012527981.tif 000013
は、処理した入力データｇｃ（ｔ）、Ｊ(t)、ＥＸ（ｔ）、および、Ｍ（ｔ）に基づくフィルタリング（状態の「観察」）により導出される。フィルタリングの過程は、カルマンフィルタリング（Kalman filtering）や、伸展されたカルマンフィルタリング（extended Kalman filtering）や、キーとなる内部プロセスとして状態の観察が組み込まれた決定された統計的手順（statistical procedure）とすべきその他のものの直接適用により可能である。状態推定プロセスは、部分的には、以下のように表現される、これら信号および内在する状態ベクトル間の関係性のモデルにより駆動される。
【数１２】
2012527981.tif 000014
【数１３】
2012527981.tif 000015
【数１４】
2012527981.tif 000016
ここで、（１）
【数１５】
2012527981.tif 000017
【数１６】
2012527981.tif 000018
【数１７】
2012527981.tif 000019
は、患者の（subject's）実際の代謝状態
【数１８】
2012527981.tif 000020
およびＣＧＭ（ｔ）、実際の食事のかく乱ωｍ（ｔ）、食事信号ｙｍ（ｔ）、および、実際の運動／身体的活動のかく乱ωｅ（ｔ）、ならびに、運動データ信号ｙｅ（ｔ）を記述し、（２）νＣＧＭ（ｔ）、νｍ（ｔ）、および、νｅ（ｔ）は、センサのノイズプロセスである。
【００３６】
図４に示されるシステムコーディネータは、モジュールアーキテクチャの中心的役割を担い、（１）様々なコントロールモジュールからおよびコントロールモジュールへの「ルータ」（"router"）として動作し、かつ、（２）推定された血糖濃度を（ｉ）食事および食事に対する反応に属する部分と、（ｉｉ）その他の全てのかく乱（運動、および、身体的活動）に属する部分とに分解する。システムコーディネータは、特定の信号のセットを、以下のパラグラフにおいてリスト化したような、様々なコントロールモジュールから受け取る。
【００３７】
データモジュール（Data Module）から、システムコーディネータは、ｇｃ（ｔ）、Ｊ（ｔ）、ＥＸ（ｔ）、および、Ｍ（ｔ）を受け取る。長期間オブザーバモジュール（Long Term Observer Module）から、システムコーディネータは、行動のプロファイルβ（τ）、η（τ）、および、γ（τ）を受け取る。短期間オブザーバモジュール（Short Term Observer Module）から、システムコーディネータは、代謝状態ベクトル推定
【数１９】
2012527981.tif 000021
を受け取る。加えて、安全性監督モジュールから、システムコーディネータは、
・ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝安全性監督が、時間ｔにおいて、食事に対する応答の一部として許可するインシュリン、
・ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝安全性監督が、時間ｔにおいて、非食事かく乱に対する応答の一部として許可するインシュリン、
を受け取り、該コーディネータは、食事コントロールモジュール（コントロールモジュール３）から、
・ｇｍ（ｔ）＝食事（および食事に対する応答）に起因したグルコース偏位の推定、
を受け取る。
【００３８】
図３に示すように、システムコーディネータへの入力の多くは、他のコントロールモジュールへ「パススルー」される（"passed through"）。
【００３９】
様々なモジュール間の信号の「ルータ」としての動作に加え、システムコーディネータは、グルコースの偏位を、（１）食事および食事に対する応答、または、（２）その他の代謝のかく乱、に帰属させる上で、中心的な役割を担う。具体的には、システムコーディネータは、
・ｇｒ（ｔ）＝推定される食事（および食事に対する応答）の寄与により相殺（オフセット、offset）される血糖濃度の推定であって、次式
【数２０】
2012527981.tif 000022
で計算される血糖濃度の推定を評価する。
【００４０】
信号ｇｒ（ｔ）は、他のモジュールへパススルーされる信号ではない唯一のシステムコーディネータの出力である。（注記するが、食事コントロールモジュールがアクティブでない場合、コントローラの出力ｇｍ（ｔ）は、ゼロのデフォルト値になるので、その場合、ｇｒ（ｔ）は、厳密に、血糖推定値
【数２１】
2012527981.tif 000023
となる。）
【００４１】
図４のデイリープロファイル・コントロールモジュール（Daily Profile Control Module）（コントロールモジュール１）は、参照インシュリン信号ｕｒｅｆ（ｔ）を計算する。これは、従来のＣＳＩＩ治療における患者の日々のインシュリンプロファイルに類似する。デイリープロファイル・コントロールモジュールへの入力は、システムオブザーバの出力（１）（短期間オブザーバモジュールが作成する）代謝状態ベクトル推定
【数２２】
2012527981.tif 000024
および（２）（長期間オブザーバモジュールが作成する）行動プロファイルβ（τ）、η（τ）、および、γ（τ）である。デイリープロファイル・コントロールモジュールの出力は、
・ｕｒｅｆ（ｔ）＝時間ｔにおいて注入される参照インシュリン
である。
【００４２】
参照インシュリン信号の計算は、モジュールアーキテクチャの実施形態に特有のものである。デイリープロファイル・コントロールモジュールが非アクティブであるような実施形態においては、デフォルトの出力は、単に、患者の日々の基礎インシュリンプロファイルである。
【００４３】
図４の食事コントロールモジュール（Meal Control Module）（コントロールモジュール３）は、食事を見込んだＢＧ偏位および食事に反応したＢＧ偏位を、準開ループ式で（in a quasi open-loop fashion）管理する。それは、（１）患者の全体的ＢＧに対する食事の寄与に関する開ループ式の内的推定を維持しつつ、（２）患者の食事行動プロファイルを用いて推奨される食事インシュリン（recommended meal insulin）ｕｍ（ｔ）を、食事到着前および食後に計算する、ことにより行われる。食事コントローラに対する入力には、
・Ｍ（ｔ）＝（データモジュールからの）食事データプロセス、
・ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝（安全性監督モジュールが作成する）時間ｔにおいて食事に対する応答として安全性監督部（Safety Supervisor）が許可するインシュリン、
・β（τ）＝（長期間オブザーバモジュールが作成する）食事行動プロファイル、
が存在する。（食事コントローラ内を由来とする）食事コントローラの出力には、
・ｕｍ（ｔ）＝食事に適応するために時間ｔにおいて推奨されるインシュリン注入、
・ｇｍ（ｔ）＝食事（および食事に対する応答）に起因したグルコース偏位の推定、
が存在する。
【００４４】
ｕｍ（ｔ）およびｇｍ（ｔ）の計算は、共に、モジュールアーキテクチャの実施形態に特有のものである。食事コントロールモジュールが非アクティブであるような実施形態においては、食事に起因したグルコース偏位推定ｇｍ（ｔ）の場合のように、推奨インシュリン注入ｕｍ（ｔ）は、デフォルトでゼロであり、ターゲット補償コントロールモジュールは、（アクティブの場合）食事のかく乱を拒絶したままになる。
【００４５】
食事コントロールがアクティブであるような実施形態に関し、食事に起因するグルコース偏位の推定は、グルコースとインシュリンの動的相互作用を反映した、開ループ式の力学系モデル（open loop dynamic system model）で計算される。使用する力学系モデルが何であれ、一般に、状態ベクトルξ（ｔ）を用いて非線形離散時間系として記述することができ、その発展は、以下の
【数２３】
2012527981.tif 000025
・・・（８）、として記述できる。ここで、演算子Ｆｍで規定される状態空間方程式は、もし、ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）がゼロに固定され、かつ、Ｍ（ｔ）もまたゼロに固定された場合に、ξ（ｔ）がゼンキン的にゼロに収束する。血糖の推定偏位は、次のモデル
【数２４】
2012527981.tif 000026
・・・（９）、から導出可能である。
【００４６】
同じ力学系モデルを食事行動プロファイルβ（τ）と併せて使用して、おそらくは食事の到着を予想して、食事に対する最適な開ループレスポンスを計算することができる。
【００４７】
アクティブな食事コントロールモジュールを備えたモジュールアーキテクチャ実施形態においては、行動プロファイルβ（τ）は、（未だ到着していない場合、）現在の食事領域（meal regime）のステージｋにおいて食事が到着する条件付確率ｐｋを表現できる。このような食事行動プロファイルは、患者の安全性を落とすことなく食事を見越したインシュリンの投与を可能にする。この実施形態においては、提示される食事コントロール信号は、コントロール関連統計ｙｍ（ｔ）および未来の条件付確率
【数２５】
2012527981.tif 000027
の関数、
【数２６】
2012527981.tif 000028
・・・（１０）、として計算できる。ここで、Ｃｍは、入力データの最適な先行および応答インシュリン注入への変換を示す。
【００４８】
図４のターゲット補償コントロールモジュール（コントロールモジュール２）は、食事コントロールモジュール（コントロールモジュール３）によって既に計上されていない、血糖の範囲内偏位（in-range excursions）を管理する。この機能を発揮するに際し、このモジュールは、（１）システムコーディネータが作成した食事オフセットグルコース信号ｇｒ（ｔ）、安全性監督部が許可した過去の残余インシュリン注入ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）、運動データプロセスＥＸ（ｔ）、運動行動およびインシュリン利用プロファイルη（τ）およびγ（τ）に基づく、患者の「残余」代謝状態に関する内的推定を維持する。補償コントローラへの入力には、
・ｇｒ（ｔ）＝（システムコーディネータが計算した）食事に起因しない、ｇｒｅｆ（ｔ）からのグルコース偏位の推定、
・ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝（安全性監督部が計算した）時間ｔにおいて安全性監督部が許可したインシュリン、
・ＥＸ（ｔ）＝（データモジュールからの）運動データプロセス、
・η＝（長期間オブザーバモジュールが作成した）運動行動プロファイル、
・γ＝（長期間オブザーバモジュールが作成した）日周（サーカディアン）インシュリンプロファイル、
が存在する。補償コントローラの出力には、
・ｕｒ（ｔ）＝非食事かく乱を補償するのに必要な、時間ｔにおける推奨される「残余」インシュリン注入、
が存在する。
【００４９】
ｕｒ（ｔ）の計算は、モジュールアーキテクチャ実施形態に特有のものである。ターゲット補償コントロールモジュールが非アクティブであるような実施形態においては、デフォルトでｕｒ（ｔ）＝０である。この場合、安全性監督モジュールは（デイリープロファイル・コントロールモジュールおよび食事コントロールモジュールと連携して）、患者のＢＧ値を許容範囲内に保つことの全責任を負う。
【００５０】
アクティブなターゲット補償コントロールモジュールを備えたモジュールアーキテクチャ実施形態においては、誤差信号としてｅ（ｔ）＝ｇｒ（ｔ）−ｇｒｅｆ（ｔ）を使用して、[57]にあるような比例・積分・微分（ＰＩＤ）コントロールを用い、推奨される残余インシュリンを計算できる。ここで、ｇｒｅｆ（ｔ）は、おそらくは、時変ターゲットである。
【００５１】
（ターゲット補償コントロールモジュールがアクティブであるような）他のモジュールアーキテクチャ実施形態においては、ｇｒ（ｔ）と残余インシュリンとの相互作用の動力学モデルから推奨される残余インシュリン信号を計算できる。これは、一般的に、
【数２７】
2012527981.tif 000029
・・・（１１）、と記述される。ここで、演算子Ｆｒで規定される状態空間方程式は、ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）がゼロに固定され、かつ、運動のかく乱もまたゼロに固定される（つまり、身体的活動がない）場合に、ｘ（ｔ）が所与のターゲット値ｇｒｅｆに漸近的に収束する。状態推定にかかるベクトル
【数２８】
2012527981.tif 000030
は、測定モデル
【数２９】
2012527981.tif 000031
・・・（１２）、
【数３０】
2012527981.tif 000032
・・・（１３）、を用い、（状態観察のプロセスを通して）導出できる。
【００５２】
推奨される残余コントロール信号ｕｒ（ｔ）は、残余グルコース信号ｇｒ（ｔ）から計算される状態ベクトルｘ（ｔ）に関する推定
【数３１】
2012527981.tif 000033
に基づき計算される。あるモジュールアーキテクチャ実施形態においては、推奨される残余コントロール信号は、[44]において推定
【数３２】
2012527981.tif 000034
に基づいて行われるように、閉ループ式モデルの予測コントロール手法を用いて計算される。他の実施形態においては、補償コントロールは、ＬＱＧ[51]、ＬＭＰＣ、あるいは、他の閉ループ式コントロールの方法論を用いて実現される。さらに他の実施形態においては、補償コントロールは、
【数３３】
2012527981.tif 000035
に基づいて時間および程度（extent）が計算される、正または負の残余「ボーラス」のいずれかを用いて実現できる。
【００５３】
図４の安全性監督モジュールは、他のコントロールモジュールが作成した提案インシュリン注入信号（suggested insulin injection signals）をモニタし、（１）低血糖症を防止するためかつ（２）他のモジュールができないような持続性の高血糖症の軽減を目的として、必要に応じ修正する。加えて、安全性監督部は、モジュールアーキテクチャの主要な出力として用いられる、最終的な「承認」（"approved"）次回インシュリン注入（next insulin injection）Ｊ（ｔ＋１）を計算する。この信号の関連する部分は、「実際の」（"actual"）食事コントロール信号ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）および実際の残余コントロール信号ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）に起因する。
【００５４】
安全性監督部への入力には、
・
【数３４】
2012527981.tif 000036
＝その第１成分
【数３５】
2012527981.tif 000037
が患者の血糖濃度の推定である（短期間オブザーバモジュール）、患者の推定代謝状態に関するベクトル、
・Ｍ（ｔ）＝（データモジュールからの）食事データプロセス、
・ＥＸ（ｔ）＝（データモジュールからの）運動データプロセス、
・ｕｒｅｆ（ｔ）＝（デイリープロファイル・コントロールモジュール（コントロールモジュール１）が作成する）時間ｔにおける注入された参照インシュリン、
・ｕｍ（ｔ）＝（食事コントロールモジュール（コントロールモジュール３）が作成する）食事に適応するための時間ｔにおける推奨されるインシュリン注入、
・ｕｒ（ｔ）＝ターゲット補償コントロールモジュール（コントロールモジュール２）が作成する）非食事かく乱に適応するための時間ｔにおける推奨される残余インシュリン注入、
が存在する。
【００５５】
安全性監督部の出力（全てを安全性監督部が生成）には、
・ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝食事に対する応答の一部として安全性監督部が時間ｔにおいて許可するインシュリン、
・ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝非食事かく乱に対する応答の一部として安全性監督部が時間ｔにおいて許可するインシュリン、
・Ｊ（ｔ＋１）＝安全性監督部が時間ｔにおいて許可する総インシュリン注入、
が存在する。
【００５６】
Ｊ（ｔ＋１）の計算、ならびに、Ｊ（ｔ＋１）の実際の食事の成分およびその残余成分への分解は、モジュールアーキテクチャ実施形態に特有のものである。しかしながら、承認インシュリン（approved insulin）は全て、参照、食事、および、残余インシュリンとして説明されねばならない。
【数３６】
2012527981.tif 000038
・・・（１４）
【００５７】
あるモジュールアーキテクチャ実施形態においては、Ｊ（ｔ＋１）の計算は、未来の代謝状態
【数３７】
2012527981.tif 000039
の予測に基づく。これは、現在の代謝状態ベクトルの推定
【数３８】
2012527981.tif 000040
と、運動データプロセスＥＸ（ｔ）と、提案されるインシュリンの量ｕｒｅｆ（ｔ）、ｕｍ（ｔ）、および、ｕｒ（ｔ）とが現在の値に固定されているとして、
【数３９】
2012527981.tif 000041
・・・（１５）、である。
【００５８】
予測された未来の代謝状態
【数４０】
2012527981.tif 000042
は、[36, 43]の対称化手法（symmetrization procedure）を用いて低血糖症のリスクのアセスメント
【数４１】
2012527981.tif 000043
に組み入れられる。この実施形態においては、総インシュリンコントロール信号は、提案される値から、次式
【数４２】
2012527981.tif 000044
・・・（１６）、によって計算される。ここで、ｋは、モジュールの減衰関数（attenuating function）の積極性の係数（aggressiveness factor）である。これは、体重、毎日の総インシュリン（total daily insulin）、炭水化物比（carb ratio）等のような患者の特性から求められる。Ｊ（ｔ）と、ｕｒｅｆ（ｔ）＋ｕｍ（ｔ）＋ｕｒ（ｔ）との差は、次式
【数４３】
2012527981.tif 000045
・・・（１７）、
【数４４】
2012527981.tif 000046
・・・（１８）、のように［０，１］の比例定数αにより、ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＋ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）に帰属させられる。
【００５９】
低血糖のリスク
【数４５】
2012527981.tif 000047
がゼロの場合（予測されるＢＧが１１２．５ｍｇ／ｄｌより大きい場合がこのようなケースにあてはまる）には、Ｊ（ｔ＋１）＝ｕｒｅｆ（ｔ）＋ｕｍ（ｔ）＋ｕｒ（ｔ）、ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝ｕｍ（ｔ）、かつ、ｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）＝ｕｒ（ｔ）である。
【００６０】
ｕｍ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）とｕｒ，ａｃｔｕａｌ（ｔ）との差に起因させ、高血糖症軽減のための総承認インシュリンＪ（ｔ）を、類似の計算で求めることができる。
【００６１】
次に図５を参照する。図５は、本発明の実施形態例または実施形態の一部を実施するためのコンピュータシステム５００の機能ブロック図である。例えば、本発明の方法またはシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、または、それらの組み合わせで実施可能であり、１つもしくは複数のコンピュータシステム、または、適当なメモリおよび処理能力を備えた個人用デジタル補助装置（personal digit assistants, PDAs）のような他の処理システムで実施することができる。実施形態例においては、本発明は、図５に示すような汎用コンピュータ５００上で実行されるソフトウェアとして実装される。コンピュータシステム５００は、プロセッサ５０４のような１つまたは複数のプロセッサを有してよい。プロセッサ５０４は、情報通信基盤（情報インフラ、communication infrastructure）５０６（例えば、通信バス（communication bus）、クロスオーバー・バー（cross-over bar）、もしくは、ネットワーク（network））に接続される。コンピュータシステム５００は、情報通信基盤５０６（もしくは図示しないフレームバッファ）からのグラフィクス、テキスト、および／または、その他のデータを、ディスプレイ部５３０に表示するために転送するディスプレイインタフェース５０２を含んでよい。ディスプレイ部５３０は、デジタル方式および／またはアナログ方式でよい。
【００６２】
コンピュータシステム５００は、さらに、好ましくはランダムアクセスメモリ（RAM）である、メインメモリ５０８を備え、さらに、二次メモリ５１０を備えてもよい。二次メモリ５１０は、例えば、ハードディスクドライブ５１２、および／または、フロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、フラッシュメモリ等が含まれるリムーバブルストレージドライブ５１４を備えてもよい。リムーバブルストレージドライブ５１４は、周知の方法によりリムーバブルストレージユニット５１８に対し読み書きを行う。リムーバブルストレージユニット５１８は、リムーバブルストレージドライブ５１４によって読み書きがなされるフロッピーディスクドライブ、磁気テープ、光ディスク等を総称する。当然のことながら、リムーバブルストレージユニット５１８は、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータを格納した、コンピュータが使用可能な記憶媒体を含む。
【００６３】
代替実施形態においては、二次メモリ５１０は、コンピュータ・プログラムまたは他の命令群をコンピュータシステム５００へロード可能な別の手段を含んでよい。そのような手段には、例えば、リムーバブルストレージユニット５２２およびインタフェース５２０が含まれる。そのようなリムーバブルストレージユニット／インタフェースの例として、（ビデオゲーム機で見られるような）プログラムカートリッジおよびカートリッジインタフェース、（ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、もしくは、ＥＥＰＲＯＭといった）リムーバブルメモリチップおよび関連するソケット、ならびに、リムーバブルストレージユニット５２２からコンピュータシステム５００へソフトウェアおよびデータを転送可能なリムーバブルストレージユニット５２２およびインタフェース５２０がある。
【００６４】
コンピュータシステム５００は、通信インタフェース５２４を備えてもよい。通信インタフェース１２４は、コンピュータシステム５００と外部デバイスとの間でソフトウェアおよびデータを転送可能にする。通信インタフェース５２４の例には、モデム、（イーサネットカード（Ethernet card）のような）ネットワークインタフェース、（例えば、シリアル式またはパラレル式等の）通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカード、モデム等、がある。通信インタフェース５２４を介して転送されるソフトウェアおよびデータは、電子的な、電磁的な、光学的な、もしくは、通信インタフェース５２４が受信可能な他種の信号のような信号５２８の形態を有する。信号５２８は、通信経路（つまり、チャネル）５２６を介して通信インタフェース５２４へ送られる。チャネル５２６（または、その他の通信手段もしくは本願記載のチャネル）は、信号５２８を伝達する。チャネル５２６は、ワイヤ、ケーブル、光ファイバ、ブルートゥース、電話線、携帯電話リンク、ＲＦリンク、赤外リンク、無線リンクもしくは接続、ならびに、他の通信チャネルを用いて実装してよい。
【００６５】
本願においては、用語「コンピュータ・プログラム媒体」（"computer program medium"）および「コンピュータが使用可能な媒体」（"computer usable medium"）は、様々なソフトウェア、ファームウェア、ディスク、ドライブ、リムーバブルストレージドライブ５１４、ハードディスクドライブ５１２に設置されたハードディスク、および、信号５２８といったように、広く、媒体（media or medium）を指す意味で用いられる。これらのコンピュータ・プログラム製品（"computer program products"）（「コンピュータ・プログラム媒体」および「コンピュータが使用可能な媒体」）は、ソフトウェアをコンピュータシステム５００に提供するための手段である。コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ・プログラム・ロジックが格納されたコンピュータが使用可能な媒体を有してもよい。「コンピュータ・プログラム製品」および「コンピュータが使用可能な媒体」は、コンピュータ・ロジックが格納された、いかなるコンピュータ読み取り可能な媒体であってもよい。
【００６６】
コンピュータ・プログラム（コンピュータ・コントロール・ロジックとも、コンピュータ・プログラム・ロジックとも称する）は、メインメモリ５０８、および／または、二次メモリ５１０に格納されてよい。コンピュータ・プログラムは、通信インタフェース５２４を介して受信されてもよい。こういったコンピュータ・プログラムが実行されることにより、コンピュータシステム５００は、本願明細書に記載したような本発明の特徴を実施可能になる。特に、コンピュータ・プログラムが実行されることにより、プロセッサ５０４が、本発明の機能を実行可能になる。したがって、このようなコンピュータ・プログラムが、コンピュータシステム５００のコントローラ（controllers of computer system 500）を務める。
【００６７】
ソフトウェアを用いて本発明を実施する実施形態においては、ソフトウェアは、コンピュータ・プログラム製品に格納され、リムーバブルストレージドライブ５１４、ハードドライブ５１２、または、通信インタフェース５２４を用いてコンピュータシステム５００へロードされてよい。コントロール・ロジック（ソフトウェア、または、コンピュータ・プログラム・ロジック）は、プロセッサ５０４によって実行されることで、プロセッサ５０４に、本願明細書に記載の発明の機能を実行させる。
【００６８】
別の実施形態においては、本発明は、主としてハードウェアを使用して実装される。例えば、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuits, ASICs）といった、ハードウェア構成要素を用いて実装される。本願明細書に記載の機能を実行するようなハードウェアの状態機械の実装は、それと関連分野の当業者にとって自明である。
【００６９】
さらに別の実施形態においては、本発明は、ハードウェアおよびソフトウェアの両者を組み合わせて実装される。
【００７０】
本発明のソフトウェアによる実施形態例においては、上述の方法を、ＳＰＳＳコントロール言語や、Ｃ＋＋プログラミング言語で実装してもよい。だが、上述の方法は、他の様々なプログラム、コンピュータシミュレーション、ならびに、コンピュータ支援設計（computer-aided design）、コンピュータシミュレーション環境、ＭＡＴＬＡＢ、または、その他のソフトウェアプラットフォームもしくはプログラム、ウィンドウズインタフェースもしくはオペレーティングシステム（またはその他のオペレーティングシステム）、または、当業者にとって既知であって入手可能な他のプログラム、で実装することも可能である。
【００７１】
本発明の実施形態は、糖尿病を患った患者を血糖レベルコントロールにおいて支援する開ループ助言システム、または、（人工膵臓（artificial pancreas）として知られる、）血糖を自動的にコントロールする閉ループコントロールシステムを提供し、かつこれらに限定されない。よって、態様は、複数の数学的アルゴリズム、方法、および、工学的解（engineering solutions）の開発および実装を内包した複合プロジェクト（complex project）を提供することもでき、かつこれに限定されない。
【００７２】
本発明の実施形態の態様である糖尿病コントロールシステム、方法、および、コンピュータ・プログラム製品では、開ループもしくは閉ループ式のコントロールは、個人の生理的特徴（physiologic characteristics）および高速に変化する環境因子（environmental factors）に適応することが必須であること、および、当該適応のためのキーは、生物系（バイオシステム、biosystem）（患者）の観察（オブザベーション、observation）およびモジュールのコントロール（modular control）であること、を提示したが、これに限定されない。その結果、本発明の実施形態の態様である糖尿病コントロールシステム、方法、および、コンピュータ・プログラム製品は、患者の行動および代謝状態に関するアルゴリズム式オブザーバと、インシュリン・デリバリーおよび低血糖症予防を担うコントロールモジュールと、を有するモジュールシステムの基盤を形成する。
【００７３】
そのようなモジュールシステムの構成要素の１つがシステムコーディネータである。これは、以下：
・開ループ助言モードにおいては、基礎率の変化、インシュリンボーラスの必要性、もしくは、インシュリン・デリバリーの停止の必要性、について、患者にアドバイスを行い、低血糖症のリスクの増大にともなう予防処置をとること、
・閉ループコントロールモードにおいては、インシュリンポンプに直接的に命令を送り（command）、インシュリンポンプのシャットオフでも低血糖の危険性の解消に十分でない場合に、差し迫った低血糖を患者に警告すること、
を目的として、オブザーバ、コントロール、安全性モジュールの動作を統合（integrates）する。
【００７４】
さらに、本発明の実施形態は、システムコーディネータによって可能になったモジュール式のアプローチ手法を有し、これにより、システムの機能の増分テスト（incremental testing）および漸増的配備−オブザーバ群およびコントロールモジュール群−が可能となり、システム開発の構造化および容易化が達成される。
【００７５】
既存の開ループ式および閉ループ式のコントロールアルゴリズムはモジュールアーキテクチャを備えておらず、一般的に、単一のコントロールモジュールが実装され、それが、グルコースの変動の原因に因らずインシュリンを送達（デリバリー）する機能を担っている。本発明の実施形態によるシステムコーディネータによって可能となるモジュールアーキテクチャは、コントロールおよび安全性機能を、専門に特化したコントロールモジュール群に分配することができ、それらがシステムコーディネータによって統合（インテグレート）される。
【００７６】
開ループ助言システムもしくは閉ループコントロールシステムのモジュールアーキテクチャならびに方法は、様々な有利点を有する。それらは、コントロールモジュール群の漸増的な開発、試験、および、配備の可能性、および、システム内への取り込みによる現存モジュールの使用可能性、である。システムの統合（インテグレーション）および調整（コーディネーション）をシステムコーディネータに集中させることで、個々のコントロールモジュールが設計上不適切な領域（レジーム、regimes）において動作する必要性が軽減される。例えば、決定論的ＭＰＣは、食事中の炭水化物摂取の確率論的性質を説明するのにあまり適さない一方で、確率論的インパルス制御（stochastic impulse control）は、安定した基礎率（basal rate）を維持するのにあまり適さない。システムコーディネータを用いることにより、相異なるタイプの専門性に特化したアルゴリズムを、最適なパフォーマンスの分野（realm）の範囲内で、一緒に機能させることができる。
【００７７】
本発明の実施形態に含まれるモジュールアーキテクチャおよびシステムコーディネータは、糖尿病のための開ループ助言システムまたは閉ループコントロールシステムに好適である。これらのシステムは、一般に、糖尿病におけるグルコースコントロールの最適化のために、システムコーディネータとリンクされた持続性のグルコースモニタおよびインシュリンポンプを使用する。その他の情報源（例えば、運動を認識可能にする心拍数モニタリング）も、システムコーディネータとのインタフェースが設置されていれば、本システムに導入可能である。
【００７８】
当然のことながら、本願明細書において説明したように、対象（subject）は、ヒトであってよいが、原理上は動物に適用可能である。当然のことながら、動物は、様々な適用可能なタイプでよく、それには、哺乳動物（mammal）、獣医領域の動物（veterinarian animal）、家畜動物（livestock animal）、または、ペットタイプの動物（pet type animal）等が含まれ、これらに限定されない。例としては、動物は、ヒトに類似の特定の特性を有するように特に選別された実験動物（laboratory animal）（例えば、ラット（rat）、イヌ、ブタ、サル）等でよい。当然のことながら、対象として、例えば、あらゆる適用可能なヒト患者でよい。
【００７９】
例（EXAMPLES）
以下の例により、本発明の実施形態（または実施形態群）の態様の実践（practice）をより完全に理解することができる。以下の実施例は、例示のみを目的とし、本発明にとって如何なる限定とも解されるべきではない。
【００８０】
本発明の実施形態の態様は、糖尿病コントロールシステムの構成（構造体、structure）、システム、または、方法を提供する。構成または関連する方法の実施形態は、データを処理して蓄積するためのモジュールと、モジュール間のコンジット（もしくはそれに類するもの）と、特定のモジュールが構成内に挿入されていない場合に生成される信号と、を有する。構成は、挿入（inserted）および／または入れ替え（交換、interchanged）可能なモジュール群の相異なる実装を含んでいる。データを処理して蓄積するためのモジュールは、以下の１つまたは複数を含んで構成される。それらは、１つもしくは複数のデータ取得モジュール（data acquisition modules）と、１つもしくは複数のオブザーバモジュール（observer modules）と、１つもしくは複数のルーティングモジュール（routing modules）と、１つもしくは複数のコントロールモジュール（control modules）と、１つもしくは複数の安全性モジュール（safety modules）と、である。構成は、さらに、１つまたは複数の安全性モジュールの出力に基づいてインシュリンを注入するためのインシュリン注入器（insulin injector）を備えてよい。１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を受け取ってよい。それらは、持続的グルコースモニタリングデータ（continuous glucose monitoring data）と、インシュリンポンプデータ（insulin pump data）と、運動データ（exercise data）と、食事データ（meal data）と、である。運動データは、心拍数情報（heart rate information）、運動センサデータ（モーションセンサデータ、motion sensor data）と、その他の身体的活動のインジケータ（indicators of physical activity）と、を含んでよい。食事データは、食事が到着した際の食事の確認（アクノレッジメント、acknowledgement）を含んでよい。
【００８１】
１つまたは複数のデータ取得モジュールは、以下のタイプの１つもしくは複数の情報を出力するように構成されてよい。それらは、単一の、特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴（ヒストリ、history）、または、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計（統計量）と、最新の（most recent）実際のインシュリンポンプコマンド（actual insulin pump command）、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンド（recent insulin pump commands）の履歴、または、最近のコマンドから計算した統計と、特定の時間における運動プロセスデータ（exercise process data）と、特定の時間における食事データと、である。１つまたは複数のオブザーバモジュールは、以下のタイプの１つもしくは複数の情報を受け取ってよい。それらは、単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、または、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計と、最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、または、最近のコマンドから計算した統計と、特定の時間における運動プロセスデータと、特定の時間における食事データと、である。１つまたは複数のオブザーバモジュールは、代謝測定（測定量）（metabolic measurements）、代謝かく乱（metabolic disturbances）、および、代謝処置（metabolic treatments）のうちの１つもしくは複数を処理するように構成されてよい。
【００８２】
代謝測定（量）（metabolic measurements）は、以下の１つもしくは複数を含んでよい。それらは、持続的グルコース測定（continuous glucose measurements）と、インシュリン測定（insulin measurements）と、である。代謝かく乱（metabolic disturbances）は、以下の１つもしくは複数を含んでよい。それらは、食事（meal）と、運動（exercise）と、である。代謝処置（metabolic treatments）は、以下の１つもしくは複数を含んでよい。それらは、インシュリン注入（insulin injections）と、糖尿病の管理と関連のあるその他の医薬品（pharmaceuticals）（ホルモン（hormones））と、低血糖症に対する処置（treatments for hypoglycemia）と、グルカゴン注入（glucagon injections）と、である。その他の医薬品は、ホルモンを含んでもよい。低血糖症に対する処置は、救助的炭水化物投与（administering rescue carbohydrates）、および／または、グルカゴン注入を、含んでよい。
【００８３】
１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個体（個人、individual）の代謝状態に関する内部表現（internal representation）もしくは推定（概算、estimate）を作成し（construct）、更新（アップデート、update）するように構成されてよい。１つまたは複数のオブザーバモジュールは、１つまたは複数のコントロールモジュールに対し、代謝状態情報（metabolic state information）を送信するように構成されてよい。１つまたは複数のオブザーバモジュールは、個体（個人）の行動パターンの内部表現を保持するように構成されてよい。１つまたは複数のオブザーバモジュールは、望ましくない事象のリスクを評価（アセス、assess）するように構成されてよい。１つまたは複数のオブザーバモジュールは、短期間オブザーバモジュールを含んでよい。短期間オブザーバモジュールは、代謝状態、食事偏位（meal excursion）、ならびに／または、代謝状態および食事の偏位（metabolic state and meal excursion）に関係する情報を有してよい。短期間オブザーバモジュールは、１時間あたりＸ回の観察を行う。ここで、Ｘは、０＜Ｘ＜７２００である。当然のことだが、その頻度は、要望や必要性に応じてより多くとも、より少なくともよい。短期間オブザーバモジュールは、以下の１つを出力するように構成されてよい。それらは、個体のキー代謝状態推定ベクトルか、単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、または、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計か、キー代謝状態推定ベクトルおよび処理されたグルコースサンプルのサンプルもしくは履歴の両方か、である。推定ベクトルは、血漿グルコース（plasma glucose）および血漿インシュリン（plasma insulin）を含んでよい。
【００８４】
１つまたは複数のオブザーバモジュールは、長期間オブザーバモジュールを含んでよい。長期間オブザーバモジュールは、行動のプロファイル（behavioral profile）に関係する情報を有してよい。行動のプロファイルは、日々の行動のプロファイルでよく、要望または必要に応じて様々に変更されてよい。長期間オブザーバモジュールは、１月あたりＸ回、行動のプロファイルの評価（アセス）を行ってよい。ここで、Ｘは、０＜Ｘ＜６０である。当然のことだが、その頻度は、要望や必要性に応じてより多くとも、より少なくともよい。長期間オブザーバモジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を出力するように構成されてよい。それらは、時刻(time of day)の関数としての個人の食事行動に関する日々のプロファイル（デイリープロファイル、daily profile）と、時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人のインシュリン利用（utilization of insulin）に関するデイリープロファイルと、である。時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日にわたる様々な時間における摂食（eating）の確率（probabilities）、ならびに／または、炭水化物、タンパク質、および、脂肪の含有量（content）で規定される様々な食事を摂取（taking）する確率、を含んでよい。時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルは、１日を通した様々なレベルの身体的活動の確率を含んでよい。時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルは、食事および補正ボーラス（meal and correction boluses）についての傾向分析（トレンド分析、trend analysis）、ならびに／または、基礎率プロファイル（basal rate profile）についてのトレンド分析、を含んでよい。個人の食事行動に関するデイリープロファイルは、１日を通じ所与の食事領域（meal regimes）内での個人の摂食行動に関する確率論的記述（probabilistic description）を規定してよい。行動データ（behavioral data）を用いて患者の朝食領域（breakfast regime）を規定し、当該領域（regime）内の特定の時点に朝食を採る確率を評価（アセス）してよい。
【００８５】
１つまたは複数のルーティングモジュールは、システムコーディネータを備えてよい。システムコーディネータは、入力信号の分配（ディストリビューション、distribution）を調整することで（コーディネートすることで）１つまたは複数のモジュールをコントロールしかつ相異なる糖尿病管理（diabetes management）の区分（セグメント、segment）を相異なるコントロールモジュールに割り当てる（アロケートする）。システムコーディネータは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を受け取るように構成されてよい。それらは、単一の、処理された特定の時間におけるグルコースサンプル、もしくは、特定の時間までのグルコースサンプルの履歴、または、特定の時間までのグルコースサンプルから計算した統計と、最新の実際のインシュリンポンプコマンド、もしくは、特定の時間までの最近のインシュリンポンプコマンドの履歴、または、最近のコマンドから計算した統計と、特定の時間における運動プロセスデータと、特定の時間における食事データと、個人のキー代謝状態推定ベクトルと、時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルと、食事に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリンと、非食事かく乱に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリンと、食事に起因した推定されるグルコース偏位と、である。システムコーディネータは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を出力するように構成されてよい。それらは、最新の実際のインシュリンポンプコマンドと、特定の時間における運動プロセスデータと、特定の時間における食事データと、個人のキー代謝状態推定ベクトルと、時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルと、食事に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリンと、非食事かく乱に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリンと、食事に起因した推定されるグルコース偏位と、推定される食事の寄与により相殺（オフセット）される血糖濃度の推定（推定量）（an estimate of blood glucose concentration）と、である。
【００８６】
１つまたは複数のコントロールモジュールは、日々のプロファイルのコントロール（デイリープロファイルコントロール）、ターゲットに対する補償のコントロール（ターゲット補償コントロール）、および／または、食事のコントロール（食事コントロール）、を実行するように構成されてよい。デイリープロファイルコントロールは、１日または要望もしくは必要によりその他の期間を通じて設定する基礎率基準値（ベースライン、baseline）を決定するステップを備えてよい。ターゲット補償コントロールは、高血糖を是正しかつ低血糖症に罹る見込み（likelihood）を低減するために、基礎率ベースラインに対し小規模の調節（small adjustments）を備えてよい。食事コントロールは、特定の食事の確認（アクノレッジメント）の後の食事インシュリンの予定（スケジュール、schedule）を含んでよい。
【００８７】
１つまたは複数のコントロールモジュールは、以下を含むように構成されてよい。それらは、基礎インシュリン・デリバリー（basal insulin delivery）を計算し提案する第１コントロールモジュールと、非食事関連偏差（non-meal-related deviations）に備えて基礎デリバリーの補償を計算し提案する第２コントロールモジュールと、食事インシュリンボーラス（meal insulin boluses）を計算し提案する第３コントロールモジュールと、である。第１コントロールモジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を受け取るように構成されてよい。それらは、個体のキー代謝状態推定ベクトルと、時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルと、である。第１コントロールモジュールは、特定の時間において注入される参照インシュリンを出力するように構成されてよい。第２コントロールモジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を受け取るように構成されてよい。それらは、推定される食事の寄与によりオフセットされる血糖濃度の推定と、非食事かく乱に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリンと、特定の時間における運動プロセスデータと、時刻の関数としての個人の運動行動に関するデイリープロファイルと、時刻の関数としての個人のインシュリン利用に関するデイリープロファイルと、である。第２コントロールモジュールは、非食事関連かく乱に対する補償を目的とした、特定の時間における推奨残余インシュリン注入（注入量）（recommended residual insulin infusion）を出力するように構成されてよい。第３コントロールモジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を受け取るように構成されてよい。それらは、特定の時間における食事データと、食事に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリンと、時刻の関数としての個人の食事行動に関するデイリープロファイルと、である。第３コントロールモジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を出力するように構成されてよい。それらは、食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入と、食事に起因した推定されるグルコース偏位と、である。第２コントロールモジュールは、基礎デリバリー（basal delivery）を上げるように、または、下げるように、補償してもよい。第３コントロールモジュールは、さらに、食前刺激ボーラスを計算し提案するように構成されてもよい。また、第１コントロールモジュールは、およそ毎日常に（approximately daily）動作してよい。当然のことだが、その頻度は、要望または必要に応じて増加させても減少させてもよい。第２コントロールモジュールは、およそ１５〜３０分毎に（approximately every fifteen to thirty minutes）動作してよい。当然のことだが、その頻度は、要望または必要に応じて増加させても減少させてもよい。第３コントロールモジュールは、およそ数時間毎に（approximately every several hours）動作してよい。当然のことだが、その頻度は、要望または必要に応じて増加させても減少させてもよい。
【００８８】
１つまたは複数の安全性モジュールは、システム監督モジュール（system supervision module）を含むように構成されてよい。システム監督モジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を受け取るように構成されてよい。それらは、特定の時間における運動プロセスデータと、特定の時間における食事データと、個体のキー代謝状態推定ベクトルと、特定の時間において注入される参照インシュリンと、食事に適応するために特定の時間において推奨されるインシュリン注入と、非食事関連かく乱を補償するために特定の時間において推奨される残余インシュリン注入と、である。システム監督モジュールは、以下のタイプの１つまたは複数の情報を出力するように構成されてよい。それらは、食事に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが特定の時間において許可したインシュリンと、非食事かく乱に対する応答の一部として１つもしくは複数の安全性モジュールが許可したインシュリンと、安全性監督モジュールが特定の時間において許可した総インシュリン注入と、である。安全性監督モジュールは、１つもしくは複数のオブザーバモジュールならびに１つもしくは複数のコントロールモジュールから情報を受け取り、低血糖症または高血糖症のリスクが増大しているかどうかを判断し、低血糖症のリスクが増大していると判断した場合には自動的に提案された注入を低減もしくは中止し、高血糖症のリスクが増大していると判断した場合には、自動的に当該リスクをユーザに通知する、ように構成されてよい。低血糖症に関するリスク増大は、近々低血糖症に罹るリスクの増大、または、遷延性低血糖症（prolonged hypoglycemia）のリスクの増大、と定義してよい。提案された注入は、インシュリン注入、または、グルカゴン注入でよい。安全性監督モジュールは、さらに、個人に対しリアルタイムの情報を表示するためのディスプレイ装置を有してもよい。個人は、患者もしくは医師、または、要望もしくは必要に応じて他のユーザでよい。リアルタイムの情報は、以下の１つまたは複数を含んでよい。それらは、低血糖症に関する警告と、高血糖症に関する警告と、インシュリン・デリバリー低減に関する提案と、食前もしくは補正ボーラスを拒否または低減することの提案と、である。
【００８９】
特に定義しない場合、ここで用いられる技術用語は全て、糖尿病処置に関する当業者が普通に解する意味と同等の意味で用いられる。ここでは、特定の方法（methods）、装置（devices）、および、物質（materials）について記載しているが、ここに記載したものに類似もしくは均等な方法ならびに物質を、本発明の実施において使用できる。本発明の実施形態は、かなり詳しく、例示的に示されているが、これらの例示は、理解を深めることのみを目的とし、限定を目的とするものではない。明細書においては、発明の理解を勧めるために様々な用語が用いられているが、これらの用語の意味は、一般的な言語変異（linguistic variation）もしくは文法的変異（grammatical variation）またはその形式（form）に及ぶ、と解すべきである。装置（devices）、設備（equipment）、薬（drugs）を参照する術語が、商取引上の名称（トレードネーム、trade names）、商標名（ブランドネーム、brand names）、または、俗称（common names）を用いる場合、これらの名称は、今日的な例として与えられるものであり、本発明は、その文言どおりの範囲に限定されない、と解すべきである。今日的な用語の派生語であると合理的に解されるような、または、今日的な用語が包含する客体の部分集合を指し示すような、後日導入される術語は、現在の今日的な術語を用いてここに記載されているものと解されるべきである。また、理解の促進を目的として、例えば、炭水化物消費量、グルコースレベル、および、インシュリンレベルの定量的相互関係に関係して、理論的な考察を展開しているが、本発明に対する権利は、それらの理論に縛られるものではない。また、本発明の実施形態にかかる１つまたは複数の特徴は、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに、本発明の他の実施形態にかかる１つまたは複数の特徴と組み合わせることができる。さらには、本発明は、例示のために示された実施形態に限定されず、本発明は、各要素に与えられる均等の全範囲を含めた、本願に添付の特許請求の範囲の公平な解釈のみによって規定される、と介すべきである。
【００９０】
明示的に特定されない限りにおいて、記載され例示された特定の動作（activity）または要素（element）、特定のシークエンス（sequence）もしくはそのような動作群、特定の大きさ（size）、スピード、物質（material）、持続期間（duration）、輪郭（contour）、寸法（dimension）、もしくは、頻度（frequency）、または、これらの要素間の特定の相互関係が満たさなければならない要件はない。また、動作（activity）は反復可能であり、動作は複数の実在物（multiple entities）によって実行可能であり、かつ／あるいは、要素は多重化（複製、duplicate）可能である。また、動作または要素を除外可能であり、動作群からなるシークエンスを変更可能であり、かつ／あるいは、要素間の相互関係を変更可能である。本発明の態様は、要望もしくは必要に応じ、様々な大きさ、輪郭、形状、組成、および、材料を有してもよい。
【００９１】
要約すれば、本発明を特定の実施形態について説明したが、多くの修正例、変形例、代替例、置換例、および、均等物は、当業者にとって自明である。本発明は、本願記載の特定の実施形態によってその範囲が制限されるものではない。本願に記載の例に加え、様々な本発明修正例は、上記の説明および添付の図面より、当業者に明らかである。したがって、本発明は、全ての修正および均等を含み、以下の特許請求の範囲にかかる技術的思想および範囲によってのみ限定されると解されるべきである。
【００９２】
その他の実施形態についても当業者であれば、特定の実施形態例に関する上記詳細な説明および図面から容易に明らかになる。数多くの変形、修正、および、追加の実施形態は可能であり、よって、そのような全ての変形、修正、および、実施形態は、本願の思想および範囲に含まれるとみなされるべきである。例えば、本願のあらゆる部分（例えば、発明の名称、技術分野、背景技術、発明の概要、要約、図面等）の内容にかかわらず、逆のことが明記されない限りは、優先権を主張する出願、記載されもしくは例示されたあらゆる特定の動作または要素、特定のそのような動作群のシークエンス、または、そのような要素間の特定の相互関係を本願の請求の範囲に含めることに制限はない。また、あらゆる動作は反復可能であり、同際は複数の実在物によって実行可能であり、かつ／あるいは、要素は多重化可能である。また、動作または要素を除外可能であり、動作群からなるシークエンスを変更可能であり、かつ／あるいは、要素間の相互関係を変更可能である。逆のことが明記されない限りにおいて、記載され例示された特定の動作もしくは要素、特定のシークエンスもしくは動作群、大きさ、スピード、材料、寸法、頻度、または、要素間の特定の相互関係に制限はない。したがって、説明および図面は、自ずと、制限的にではなく、例示的であると解されるべきである。また、数や範囲が記載されている場合、特に明記されない限り、そういった数や範囲は、おおよその数量（approximate）である。範囲が記載されている場合、特に記載されない限り、そういった範囲は、その内にある全ての値を含み、かつ、その内の全ての部分的な範囲を含む。参照により本願に組み入れられたあらゆる文献の情報（例えば、米国／外国特許、米国／外国特許出願、書籍（book）、記事（article）等）は、当該情報と本願に記載の他のステートメントおよび図面との衝突（conflict）が生じない範囲においてのみ、参照によって組み入れられる。本願の請求の範囲や優先権主張を無効化するような衝突が生じる場合、参照により組み入れられる文献に含まれる衝突している情報については、特に、参照により本願に組み入れない。
【００９３】
文献一覧（RECITED PUBLICATIONS）
一覧される以下の特許、出願、および、公開文献、ならびに、本明細書に記載のものは、参照によってその内容の全てが本願に組み入れられる。
【００９４】
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60.: ワインジマー・ＳＡ（Weinzimer SA）, シュテイル・ＧＭ（Steil GM）, スワン・ＫＬ（Swan KL）, ドゥジウラ・Ｊ（Dziura J）, カーツ・Ｎ（Kurtz N）, タンボルレーン・ＷＶ（Tamborlane WV）: Fully automated closed-loop insulin delivery versus semi-automated hybrid control in pediatric patients with type 1 diabetes using an artificial pancreas. Diabetes Care 31:934-939, 2008.
61.: ザンデリゴ・Ｆ（Zanderigo F）, スパラチーノ・Ｇ（Sparacino G）, コバチェフ・Ｂ（Kovatchev B）, コベッリ・C（Cobelli C）. Glucose Prediction Algorithms from continuous monitoring: Assessment of accuracy via Continuous Glucose-Error Grid Analysis. J Diabetes Sci Technol, 1: 645-651, 2007
62.: ジゼール・H（Zisser H）, ジョヴァノヴィッチ・Ｌ（Jovanovic L）, ドイル・ＦＪ三世（Doyle FJ 3rd）, オスピナ・Ｐ（Ospina P）, オーウェンス・Ｃ（Owens C）. Run-to-Run Control of Meal-Related Insulin Dosing. Diab Technol Ther. 7:48-57, 2005
【００９５】
参考文献（REFERENCES）
本願の発明の様々な実施形態にかかる装置（device）、構造体（構成、structure）、システム、コンピュータ・プログラム製品、および、方法は、以下の文献、出願、公開文献、および、特許に記載の態様を利用することが可能である。これらは、参照によってその内容の全てが本願に組み入れられる。
【００９６】
A.: 国際特許出願第 PCT/US2010/025405 号, 発明の名称 "Method, System and Computer Program Product for CGM-Based Prevention of Hypoglycemia via Hypoglycemia Risk Assessment and Smooth Reduction Insulin Delivery" 出願日 ２０１０年２月２５日
B.: 国際特許出願第 PCT/US2009/065725 号, 出願日 ２００９年１１月２４日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for Tracking of Blood Glucose Variability in Diabetes from Data" 
C.: 国際特許出願第 PCT/US2008/082063 号, 発明の名称 "Model Predictive Control Based Method for Closed-Loop Control of Insulin Delivery in Diabetes Using Continuous Glucose Sensing", 出願日 ２００８年１０月３１日
D.: 国際特許出願第 PCT/US2008/069416 号, 発明の名称 "Method, System and Computer Program Product for Evaluation of Insulin Sensitivity, Insulin/Carbohydrate Ratio, and Insulin Correction Factors in Diabetes from Self-Monitoring Data", 出願日 ２００８年７月８日
E.: 国際特許出願第 PCT/US2008/067725 号, 発明の名称 "Method, System and Computer Simulation Environment for Testing of Monitoring and Control Strategies in Diabetes" 出願日 ２００８年６月２０日
F.: 国際特許出願第 PCT/US2008/067723 号, 発明の名称 "LQG Artificial Pancreas Control System and Related Method", 出願日 ２００８年６月２０日 
G.: 米国特許出願第 12/516,044 号, 出願日 ２００９年５月２２日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for the Detection of Physical Activity by Changes in Heart Rate, Assessment of Fast Changing Metabolic States, and Applications of Closed and Open Control Loop in Diabetes" 
H.: 国際特許出願第 PCT/US2007/085588 号 未公開 出願日 ２００７年１１月２７日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for the Detection of Physical Activity by Changes in Heart Rate, Assessment of Fast Changing Metabolic States, and Applications of Closed and Open Control Loop in Diabetes" 
I.: 米国特許出願第 11/943,226 号, 出願日 ２００７年１１月２０日, 発明の名称 "Systems, Methods and Computer Program Codes for Recognition of Patterns of Hyperglycemia and Hypoglycemia, Increased Glucose Variability, and Ineffective Self-Monitoring in Diabetes" 
J.: 米国特許出願第 11/578,831 号, 出願日 ２００６年１０月１８日 発明の名称 "Method, System and Computer Program Product for Evaluating the Accuracy of Blood Glucose Monitoring Sensors/Devices". 
K.: ＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US2005/013792 号, 出願日 ２００５年４月２１日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for Evaluation of the Accuracy of Blood Glucose Monitoring Sensors/Devices" 
L.: ＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US01/09884 号, 出願日 ２００１年３月２９日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for Evaluation of Glycemic Control in Diabetes Self-Monitoring Data" 
M.: 米国特許第 7,025,425 号 登録日 ２００６年４月１１日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for the Evaluation of Glycemic Control in Diabetes from Self-Monitoring Data" 
N.: 米国特許出願第 11/305,946 号 出願日 ２００５年１２月１９日 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for the Evaluation of Glycemic Control in Diabetes from Self-Monitoring Data" (出願公開第 2006/0094947 号); 
O.: ＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US2003/025053 号, 出願日 ２００３年８月８日, 発明の名称 "Method, System, and Computer Program Product for the Processing of Self-Monitoring Blood Glucose (SMBG) Data to Enhance Diabetic Self-Management" 
P.: 米国特許出願第 10/524,094 号 出願日 ２００５年２月９日 発明の名称 "Managing and Processing Self-Monitoring Blood Glucose" (出願公開第 2005/214892 号); 
Q.: 米国特許出願第 12/065,257 号, 出願日 ２００８年８月２９日, 発明の名称 "Accuracy of Continuous Glucose Sensors" 
R.: ＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US2006/033724 号, 出願日 ２００６年８月２９日, 発明の名称 "Method for Improvising Accuracy of Continuous Glucose Sensors and a Continuous Glucose Sensor Using the Same" 
S.: 米国特許出願第 12/159,891 号, 出願日 ２００８年７月２日, 発明の名称 "Method, System and Computer Program Product for Evaluation of Blood Glucose Variability in Diabetes from Self-Monitoring Data" 
T.: ＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US2007/000370 号, 出願日 ２００７年１月５日, 発明の名称 "Method, System and Computer Program Product for Evaluation of Blood Glucose Variability in Diabetes from Self-Monitoring Data" 
U.: 米国特許出願第 11/925,689 号 およびＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US2007/082744 号, 共に出願日 ２００７年１０月２６日, 発明の名称 "For Method, System and Computer Program Product for Real-Time Detection of Sensitivity Decline in Analyte Sensors" 
V.: 米国特許出願第 10/069,674 号, 出願日 ２００２年２月２２日, 発明の名称 "Method and Apparatus for Predicting the Risk of Hypoglycemia" 
W.: ＰＣＴ国際特許出願第 PCT/US00/22886 号, 出願日 ２０００年８月２１日, 発明の名称 "Method and Apparatus for Predicting the Risk of Hypoglycemia" 
X.: 米国特許第 6,923,763 B1 号, 登録日 ２００５年８月２日, 発明の名称 "Method and Apparatus for Predicting the Risk of Hypoglycemia"
Y.: 米国特許出願公開第 2004/0254434 号, "Glucose Measuring Module and "Insulin Pump Combination", ２００４年１２月１６日
Z.: 米国特許出願公開第 2009/00697456 号, エスターら（Estes, et al.）, "Operating an Infusion Pump System", ２００９年３月１２日
【符号の説明】
【００９７】
５００  ・・・  コンピュータシステム
５０２  ・・・  ディスプレイインタフェース
５０４  ・・・  プロセッサ
５０６  ・・・  情報通信基盤（情報インフラ）
５０８  ・・・  メインメモリ
５１０  ・・・  二次メモリ
５１２  ・・・  ハードディスクドライブ
５１４  ・・・  リムーバブルストレージドライブ
５１８  ・・・  リムーバブルストレージユニット
５２０  ・・・  インタフェース
５２２  ・・・  リムーバブルストレージユニット
５２６  ・・・  通信経路（チャネル）
５２８  ・・・  信号
５３０  ・・・  ディスプレイ
【図１】
2012527981.tif 000048
【図２】
2012527981.tif 000049
【図３】
2012527981.tif 000050
【図４】
2012527981.tif 000051
【図５】
2012527981.tif 000052
【国際調査報告】
2012527981.tif 000053