KR20170056904A

KR20170056904A - 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템

Info

Publication number: KR20170056904A
Application number: KR1020150160307A
Authority: KR
Inventors: 최규동
Original assignee: 최규동
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2017-05-24

Abstract

본 발명은 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템에 관한 것으로, 피측정자의 혈당 측정값을 연속적으로 측정(S1)하는 연속 혈당 측정 센서부(110);와, 상기 혈당 측정값을 상기 연속 혈당 측정 센서부(110)로부터 전달받아 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 상기 피측정자에게 투여할 인슐린 투여량을 실시간으로 계산(S2)하는 혈당 분석 비교 모듈(130);과, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 계산된 상기 인슐린 투여량을 인슐린 투여장치(200)에 전달하여 상기 인슐린 투여량만큼의 인슐린이 실시간으로 투여(S4)될 수있도록 하는 데이터 송수신 모듈(150); 을 포함하여 구성되되,
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)은, 상기 혈당 측정값 g(t)가 상기 인슐린 투여량 i(t)에 따른 상기 환자 응답 특성을 R(t)에 의하여 결정되는 함수인 경우, 소정의 혈당치 목표 범위 내에 상기 혈당 측정값 g(t)가 위치할 수 있도록 상기 인슐린 투여량을 i(t)를 상기 환자 응답 특성을 R(t)의 역함수를 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100)에 관한 것이다.

Description

연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템{Insulin Suppliment System using Continous Glucose Measuremrnt System}

본 발명은 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템에 관한 것으로, 피측정자의 혈당 측정값을 연속적으로 측정(S1)하는 연속 혈당 측정 센서부(110);와, 상기 혈당 측정값을 상기 연속 혈당 측정 센서부(110)로부터 전달받아 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 상기 피측정자에게 투여할 인슐린 투여량을 실시간으로 계산(S2)하는 혈당 분석 비교 모듈(130);과, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 계산된 상기 인슐린 투여량을 인슐린 투여장치(200)에 전달하여 상기 인슐린 투여량만큼의 인슐린이 실시간으로 투여(S4)될 수있도록 하는 데이터 송수신 모듈(150); 을 포함하여 구성되되,

상기 혈당 분석 비교 모듈(130)은, 상기 혈당 측정값 g(t)가 상기 인슐린 투여량 i(t)에 따른 상기 환자 응답 특성을 R(t)에 의하여 결정되는 함수인 경우, 소정의 혈당치 목표 범위 내에 상기 혈당 측정값 g(t)가 위치할 수 있도록 상기 인슐린 투여량을 i(t)를 상기 환자 응답 특성을 R(t)의 역함수를 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100)에 관한 것이다.

당뇨병이란, 인슐린 작용 부족에 의한 만성 고혈당 상태를 주장하는 대사(代謝)질환으로서, 그 성인(成因) 분류는 (1)췌장의 베타 세포가 자기면역 질환성 또는 돌발적으로 파괴되어 충분한 인슐린을 생성할 수 없는 1형, (2)인슐린 분비 저하가 주체(主體)이거나, 인슐린 저항성이 주체(主體)로서 인슐린의 상대적 부족을 수반하는 2형, (3)췌장의 베타 세포 기능이나 인슐린 작용의 전달 기구에 관련된 유전자 이상이나 췌외분비(膵外分泌) 질환등의 다른 질환에 의한 것 (4)임신 당뇨병 등의 4 종류로 분류된다.

상기 1형 당뇨병 환자의 대부분은 인슐린 요법이 필요하다. 다른 당뇨병 환자에 있어서도 마찬가지로 인슐린 요법을 필요로 하는 환자도 많이 있다.

인슐린은 1921년에 밴팅과 베스트에 의해 발견되어, 당초에는 소나 돼지의 췌장으로부터 정제한 인슐린 제제가 사용되었다. 1979년에 인간 인슐린 유전자가 해명된 이래, 현재는 유전자 공학에 의한 인간 인슐린 제제나 인슐린 아날로그 제제가 널리 사용되고 있다.

인슐린 치료를 필요로 하는 당뇨병 환자는, 통상 펜형태의 소형 주사기를 이용해, 팔, 대퇴부, 복벽의 피하 지방층에 인슐린 제제를 스스로 주사한다. 그것은 인슐린이 위에서 파괴되기 때문에, 경구로는 복용할 수 없음에 기인한다.

인슐린 제제에는 크게 나누어 3 종류의 기본형이 있는데, 특징은 각각 작용하는 발현 시간과 지속 시간이 다르다. 속효형 인슐린은, 작용이 가장 빠르게 나타나지만 지속 시간은 단시간인 특징이 있다. 속효형 인슐린은, 매일 수차례 주사가 필요한 경우에 사용되며, 식전 15~20분 또는 식후 곧바로 주사한다. 이 작용은 투여 후 2~4시간에 최고의 활성을 나타내고, 6~8시간 지속하는 특성을 갖게 한 것이다.

중간형 인슐린은 1~3시간에 효과가 나기 시작하여, 6~10시간 후에 최대의 효과를 발휘하고, 18~26시간 지속하는 특성을 가진다. 이 종류의 인슐린은 일반적으로 아침에 주사해서 하루의 절반 분을 공급하든가, 저녁에 사용해서 야간의 인슐린을 공급하는 식으로 사용된다.

또, 지효형 인슐린은, 최초의 약 6시간은 거의 작용이 없고, 28~36시간 효과를 지속하는 특성을 갖게 했다. 최근에는, 그 외에, 초속공형, 혼합형 등을 추가로 분류하는 일도 있다. 이와 같이, 여러 가지 특성이 있는 인슐린은 1종류로 사용하는 일도 있지만, 많은 경우 조합시킴으로써 보다 효과적으로 사용되고 있다.

예를 들면, 중간형 인슐린을 1일 1회 주사하는 것만으로는, 고혈당을 최소한의 컨트롤만 할 뿐이고, 최적의 혈당치 컨트롤을 거의 할 수 없다. 그러나, 예를 들면, 아침 주사에 속효형과 중간형의 2개 인슐린을 조합해서 사용하면, 보다 엄밀한 컨트롤이 가능하게 된다. 더구나, 2회째의 주사는 1 종류 또는 두 종류를 저녁식사 때나 취침시에 실시한다.

현재, 가장 엄밀하게 혈당치를 컨트롤하기 위해서는, 속효형과 중간형 인슐린을 아침저녁 주사하고, 또 낮 동안에 속효형 인슐린을 수차례 추가로 주사한다. 인슐린 제제는 인슐린 필요량의 변화에 따라 투여량을 조절하는 것이 극히 중요하다. 이러한 높은 효과의 처방을 실시하려면 환자 자신의 당뇨병에 관한 지식과 치료상의 세세한 주의가 필요하다.

그 중에서도 중요하게 되는 것이 인슐린의 필요량이다. 인슐린의 필요량은, 특히 고령자는 매일 동일한 양의 인슐린을 주사하는 경우도 있지만, 통상은, 식사, 활동량, 혈당치의 각 상황마다 인슐린량을 조절할 필요가 있다. 당뇨병 상태에서는, 환자는 고혈당이 되어 미소혈관의 악화에 관련된 일련의 생리학적 장애(예를 들면, 신부전, 피부 궤양 또는 눈의 유리체 출혈)를 일으킬 가능성이 있다.

또 한편으로 인슐린의 우발적인 과잉 투여에 의해, 또는 과도한 운동 또는 불충분한 음식 섭취에 부수하여, 인슐린 또는 글루코오스 저하 작용약의 통상 투여후 등에 저혈당이 일어나, 극단적인 경우에는 대뇌의 에너지 대사를 유지할 수 없게 되어, 정신 증상을 일으키기 시작하고, 나아가서는 의식 소실을 일으켜 심한 경우는 사망에 이를 가능성도 있다.

한편, 통상적으로 환자의 혈당치에 따라 인슐린 주입량을 정하고 소정의 시간 간격으로 인슐린을 투여하여 관리된다. 그러나, 환자 각각의 혈당 수치 및 인슐린 투여에 따른 혈당 변화는 실시간으로 변동하면서 개별 환자마다 모두 상이하므로 정확하고 효율적인 인슐린 투여량 및 투여 시기/ 간격의 결정이 어렵다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 연속혈당 모니터링(continuous glucose monitoring; CGM) 시스템을 이용하여 효과적으로 해결하는 것이 가능하며, 이러한 연속혈당 모니터링시스템에 관해서는 하기 특허문헌 1 또는 특허문헌 2에는, 연속적으로 체내 혈당 수치를 모니터링할 수 있는 센서로서 사용자의 피부 삽입되는 니들을 포함하는 혈당 측정 센서로서 센서의 감응성 향상을 위한 나노 구조체를 기반으로 하고, 표면에 선택적 투과성을 이용하여 방해 작용이 제거된 막 구조를 포함하며, 생체적합성을 향상시키는 수단에 의하여 생체 삽입이 가능한 전기화학방식의 연속 혈당 모니터링 센서에 관한 구성이 개시되어 있다.

그러나, 이와 같이 단순히 연속혈당 모니터링 시스템을 통한 혈당의 실시간 측정이 가능하다 하여도, 환자의 체중, 연령, 성별, 식습관 또는 생활 습관 등에 따라 각각의 환자에게 가장 적절하게 적용될 수 있는 인슐린 공급량을 결정하는 것은 어렵다는 문제점이 있었다.

특허문헌 1: 등록특허 10-1512566 특허문헌 2: 등록특허 10-1454278

본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 피측정자의 혈당 측정값을 실시간으로 측정하면서, 인슐린의 투여량에 따른 효과 반응 지연 시간, 피측정자의 체중, 나이, 성별, 기타 식습관 또는 생활 습관 등의 다양한 요소가 실시간으로 반영되는 피측정자의 환자 응답 특성을 수치 해석적인 함수의 형태로 설정하고 이를 계속 갱신하여 가면서, 이렇게 실시간으로 갱신된 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 인슐린의 실시간 투여량을 결정하고 투여함으로서, 피 측정자 각자에게 특화되어 가장 적절한 인슐린 투여 패턴을 결정하여 실시할 수 있도록 하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템은, 피측정자의 혈당 측정값을 연속적으로 측정(S1)하는 연속 혈당 측정 센서부(110);와, 상기 혈당 측정값을 상기 연속 혈당 측정 센서부(110)로부터 전달받아 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 상기 피측정자에게 투여할 인슐린 투여량을 실시간으로 계산(S2)하는 혈당 분석 비교 모듈(130);

상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 계산된 상기 인슐린 투여량을 인슐린 투여장치(200)에 전달하여 상기 인슐린 투여량만큼의 인슐린이 실시간으로 투여(S4)될 수있도록 하는 데이터 송수신 모듈(150); 을 포함하여 구성되되,

상기 혈당 분석 비교 모듈(130)은,

상기 혈당 측정값을 g(t), 상기 인슐린 투여량을 i(t), 상기 환자 응답 특성을 R(t)와 같이 시간(t)의 함수로 하는 경우, 상기 환자 응답 특성을 R(t)은 하기 수학식 1을 만족하도록 결정되며,

소정의 혈당치 목표 범위 내에 상기 혈당 측정값 g(t)가 위치할 수 있도록 상기 인슐린 투여량을 i(t)를 상기 환자 응답 특성을 R(t)의 역함수를 이용한 하기 수학식 2에 따라 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되는 저장 모듈(140); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 환자 응답 특성 R(t)는 실시간으로 계속 갱신되어 상기 저장 모듈(140)에 저장(S3)되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 저장 모듈(140)은 시간에 따른 상기 인슐린 투여량 i(t) 및 상기 혈당 측정값 g(t)를 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 환자 응답 특성 R(t)는 작동 초기에 상기 저장 모듈(140)에 저장된 기 설정되어 있는 초기 응답 특성을 제공받은 후(S0) 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 실시간으로 갱신되어 지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 혈당 측정값, 상기 인슐린 투여량 또는 작동 상태 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시 모듈(160);과, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 혈당 측정값이 소정의 적정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발생시키는 경보 모듈(170);과, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 소정의 혈당치 목표 범위 및 상기 피측정자의 체중, 연령, 성별 중 어느 하나 이상을 포함하는 인슐린 투여량 결정 인자를 입력받는 입력 모듈(180); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, 본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 피측정자의 혈당 측정값을 실시간으로 측정하면서, 인슐린의 투여량에 따른 효과 반응 지연 시간, 피측정자의 체중, 나이, 성별, 기타 식습관 또는 생활 습관 등의 다양한 요소가 실시간으로 반영되는 피측정자의 환자 응답 특성을 수치 해석적인 함수의 형태로 설정하고 이를 계속 갱신하여 가면서, 이렇게 실시간으로 갱신된 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 인슐린의 실시간 투여량을 결정하고 투여함으로서, 피 측정자 각자에게 특화되어 가장 적절한 인슐린 투여 패턴을 결정하여 실시할 수 있다는 장점이 있다.

도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템의 구성을 나타내는 모식도.
도 2: 본 발명의 일 실시예에 의한 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템의 작동을 나타내는 순서도.
도 3: 본 발명의 일 실시예에 의한 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템의 환자 응답 특성을 수치 해석적인 함수의 형태로 설정하는 일례를 나타내는 그래프.
도 4: 본 발명의 일 실시예에 의한 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템의 환자 응답 특성을 이용한 인슐린 투여량과 혈당 측정값을 나타내는 그래프.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 연속 혈당 측정 시스템은 도 1에 나타낸 것과 같이 크게 연속 혈당 측정 센서부(110), 혈당 분석 비교 모듈(130), 데이터 송수신 모듈(150) 및 인슐린 투여장치(200)를 포함하여 구성된다.

상기 연속 혈당 측정 센서부(110)는 피측정자의 신체 일부에 부착되어 피측정자의 혈당을 연속적으로 측정(S1)하는 역할을 수행한다. 상기 연속 혈당 측정 센서부(110)는 표면에 가역반응성 글루코스 항체가 고정되어 상기 가역반응성 글루코스 항체 및 체액 내의 글루코스 분자의 결합으로부터 발생되는 신호를 탐지하는 비표지 센서를 포함한다. 상기 비표지 센서를 포함하여, 연속 혈당 측정 센서부(110)의 구성 및 작동 원리에 관해 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함하는 다수의 선행 기술 문헌에서 상세히 기술하고 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 한편, 연속 혈당 측정 센서부(110)는 항상 피측정자의 신체에 부착되어 있으므로, 피측정자의 일상생활에 지장을 주지 않도록 소형으로 제작될 수 있고, 외부 습격 또는 충격에 영향을 받지 않도록 방수 및 방진케이스 형태로 제작될 수 있다.

다음으로, 혈당 분석 비교 모듈(130)에 관하여 설명한다. 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)은 도 1에 나타낸 것과 같이, 상기 혈당 측정값을 상기 연속 혈당 측정 센서부(110)로부터 전달받아, 도 2에 나타낸 것과 같이 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 상기 피측정자에게 투여할 인슐린 투여량을 실시간으로 계산(S2)하는 기능을 수행한다.

이 경우, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 상기 인슐린 투여량을 실시간으로 계산(S2)하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 혈당 측정값을 g(t), 상기 인슐린 투여량을 i(t), 상기 환자 응답 특성을 R(t)와 같이 시간(t)의 함수로 하는 경우, 상기 환자 응답 특성을 R(t)은 하기 수학식 1을 만족하도록 결정된다.

[수학식 1]

즉, 시간에 따른 상기 혈당 측정값을 g(t)라 하는 경우, 상기 혈당 측정값 g(t)는 시간에 따른 상기 인슐린 투여량 i(t)를 입력값으로 하는 상기 환자 응답 특성 R(t)의 출력값(함수값)으로 해석될 수 있다.

이 경우, 상기 환자 응답 특성 R(t)은 원칙적으로는 투여하는 인슐린의 종류, 혼합 인슐린인 경우 각각의 혼합 성분과 혼합비, 환자의 체중, 연령, 성별, 병력, 식습관 등의 생활 습관 등 대단히 다양한 변수에 따라 영향을 받는 함수의 형태가 된다. 이러한 상기 환자 응답 특성 R(t)에 대하여 가장 기초적인 형태는 일반적으로 현재 의료계에서 널리 사용되는 표준 체중에 대하여 소정의 투여량을 설정한 후, 인슐린 투여의 효과가 나타날 때까지의 소정의 시간 지연을 가지는 선형 함수의 형태를 가지는 것이 가능하다.

한편, 순수한 수치 해석의 측면에서 접근하는 경우, 도 3에 나타낸 것과 같이 소정의 값을 가지는 δ입력을 가지는 상기 인슐린 투여량 i(t)을 상정하여 피측정자(환자)에게 투여한 후, 피 측정자에 따라 나타나는 시간에 따른 혈당 측정값 g(t)를 구한 후(도 3에서는 각각의 피측정자(환자)에 따라 다르게 나타날 수 있는 상기 혈당 측정값 g(t)을 각각 α, β, γ로 나누어 표현하였다.) 이를 수치적으로 중첩하여 상기 환자 응답 특성 R(t)의 함수를 구하는 것도 가능하다.

따라서, 이를 반대로 이용하면 상기 인슐린 투여량 i(t)를 계산할 수 있게 된다. 즉, 소정의 혈당치 목표 범위 내(예를 들어, 도 4에서 "R"로 표시한 기준 값(Reference)에서 소정의 상/하 범위 (예를 들어 ±10%)내의 값)에 상기 혈당 측정값 g(t)가 위치할 수 있도록 설정(가장 단순하게는 일정한 한 값인 상수인 상기 기준값으로 설정)한 후, 상기 인슐린 투여량을 i(t)를 상기 환자 응답 특성 R(t)의 역함수를 이용한 하기 수학식 2에 따라 결정할 수 있다.

[수학식 2]

이러한 과정은 통상적으로 마이크로 프로세서 등으로 구성되는 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 수치 해석 프로그램을 통하여 구현된다. 상기한 것과 같이 수치 해석을 이용하여 함수를 설정하고 그 역함수를 구한 후 이를 이용한 연산을 수행하는 것은 수치 해석 분야에서 널리 알려져 실시되고 있는 수준의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.

한편, 앞서 설명한 것과 같이 원칙적으로 대단히 다양한 인자에 의하여 영향을 받는 상기 환자 응답 특성 R(t)에 대하여, 이러한 다양한 인자를 일일히 고려하지 않고도 일종의 폐쇄 루프 제어(Closed loop Control)를 통한 일정한 혈당 수치 유지를 가능하도록 하기 위하여, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되는 저장 모듈(140)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 환자 응답 특성 R(t)는 도 2에 나타낸 것과 같이 실시간으로 계속 갱신되어 상기 저장 모듈(140)에 저장(S3)되는 것이 바람직하다. 이러한 특성에 의하여, 도 4에서 "a"에 나타낸 것과 같이 식사 등에 의하여 급격한 상기 혈당 측정값 g(t)의 변화(Fluctuation)가 발생한 경우, 그에 따라 상기 인슐린 투여량 i(t)이 증가하게 되며, 이와 같이 증가한 인슐린 투여량에 따라 상기 혈당 측정값이 감소하는 경우 이를 실시간으로 반영하여 상기 환자 응답 특성 R(t) 역시 계속적으로 갱신된다. 따라서, 상기 혈당 측정값 g(t)의 변화(Fluctuation)는 시간의 경과에 따라 결과적으로 도 4에 나타낸 것과 같이 언제나 소정의 혈당치 목표(R)에 수렴하도록 작동하는 것이 가능해 진다.

이 경우, 상기 환자 응답 특성 R(t)는 도 2에 나타낸 것과 같이 작동 초기에 상기 저장 모듈(140)에 저장된 기 설정되어 있는 초기 응답 특성(예를 들어 앞서 설명한 소정의 시간 지연을 가지는 선형 함수의 형태 등)을 제공받은 후(S0) 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 실시간으로 갱신되어 지는 것도 가능하다.

한편, 상기 저장 모듈(140)은 시간에 따른 상기 인슐린 투여량 i(t) 및 상기 혈당 측정값 g(t)를 저장하여, 추 후 의 진료 자료 등으로 활용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 작동의 편의를 위하여 도 1에 나타낸 것과 같이 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 혈당 측정값, 상기 인슐린 투여량 또는 작동 상태 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시 모듈(160)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 1에 나타낸 것과 같이상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 혈당 측정값이 소정의 적정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발생시키는 경보 모듈(170)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 작동에 필요한 사항을 입력받기 위하여 도 1에 나타낸 것과 같이 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 소정의 혈당치 목표 범위 및 상기 피측정자의 체중, 연령, 성별 중 어느 하나 이상을 포함하는 인슐린 투여량 결정 인자를 입력받는 입력 모듈(180)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 데이터 송수신 모듈(150)에 관하여 설명한다. 상기 데이터 송수신 모듈(150)은 도 1에 나타낸 것과 같이, 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 계산된 상기 인슐린 투여량을 인슐린 투여장치(200)에 전달하여 도 2에 나타낸 것과 같이 상기 인슐린 투여량만큼의 인슐린이 실시간으로 투여(S4)될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템
110: 연속 혈당 측정 센서부
120: 필터링 모듈
130: 혈당 분석 비교 모듈
140: 저장 모듈
150: 데이터 송수신 모듈
160: 표시 모듈
170: 경보 모듈
180: 입력 모듈
200: 인슐린 투입장치

Claims

피측정자의 혈당 측정값을 연속적으로 측정(S1)하는 연속 혈당 측정 센서부(110);
상기 혈당 측정값을 상기 연속 혈당 측정 센서부(110)로부터 전달받아 피측정자의 환자 응답 특성에 따라 상기 피측정자에게 투여할 인슐린 투여량을 실시간으로 계산(S2)하는 혈당 분석 비교 모듈(130);
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 계산된 상기 인슐린 투여량을 인슐린 투여장치(200)에 전달하여 상기 인슐린 투여량만큼의 인슐린이 실시간으로 투여(S4)될 수 있도록 하는 데이터 송수신 모듈(150); 을 포함하여 구성되되,
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)은,
상기 혈당 측정값을 g(t), 상기 인슐린 투여량을 i(t), 상기 환자 응답 특성을 R(t)와 같이 시간(t)의 함수로 하는 경우, 상기 환자 응답 특성을 R(t)은 하기 수학식 1을 만족하도록 결정되며,
[수학식 1]

소정의 혈당치 목표 범위 내에 상기 혈당 측정값 g(t)가 위치할 수 있도록 상기 인슐린 투여량을 i(t)를 상기 환자 응답 특성을 R(t)의 역함수를 이용한 하기 수학식 2에 따라 결정하는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100).

[수학식 2]
청구항 제 1항에 있어서,
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되는 저장 모듈(140); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 환자 응답 특성 R(t)는 실시간으로 계속 갱신되어 상기 저장 모듈(140)에 저장(S3)되는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100).
청구항 제 2항에 있어서,
상기 저장 모듈(140)은 시간에 따른 상기 인슐린 투여량 i(t) 및 상기 혈당 측정값 g(t)를 저장하는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100).
청구항 제 3항에 있어서,
상기 환자 응답 특성 R(t)는 작동 초기에 상기 저장 모듈(140)에 저장된 기 설정되어 있는 초기 응답 특성을 제공받은 후(S0) 상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에서 실시간으로 갱신되어 지는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100).
청구항 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 혈당 측정값, 상기 인슐린 투여량 또는 작동 상태 중 어느 하나 이상을 표시하는 표시 모듈(160);
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 혈당 측정값이 소정의 적정 범위를 벗어나는 경우 경보를 발생시키는 경보 모듈(170);
상기 혈당 분석 비교 모듈(130)에 연결되며, 상기 소정의 혈당치 목표 범위 및 상기 피측정자의 체중, 연령, 성별 중 어느 하나 이상을 포함하는 인슐린 투여량 결정 인자를 입력받는 입력 모듈(180); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 혈당 감지를 이용한 인슐린 투여 시스템(100).