JPS5844382B2 - 人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置 - Google Patents
人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置Info
- Publication number
- JPS5844382B2 JPS5844382B2 JP12147476A JP12147476A JPS5844382B2 JP S5844382 B2 JPS5844382 B2 JP S5844382B2 JP 12147476 A JP12147476 A JP 12147476A JP 12147476 A JP12147476 A JP 12147476A JP S5844382 B2 JPS5844382 B2 JP S5844382B2
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- JP
- Japan
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- insulin
- blood sugar
- amount
- insulin injection
- injection amount
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は膵臓のインスリン分利機能に障害のある糖尿
病患者に対し人工的にインスリンを注入して短時間毎に
繰返し血糖値を制御するようにした人工膵臓におけるイ
ンスリン注入量の制御装置に関するものである。
病患者に対し人工的にインスリンを注入して短時間毎に
繰返し血糖値を制御するようにした人工膵臓におけるイ
ンスリン注入量の制御装置に関するものである。
従来、糖尿病患者に対するインスリン療法は１日１回デ
ボ型インスリンを皮下注射することによって行われてい
ることが多い。
ボ型インスリンを皮下注射することによって行われてい
ることが多い。
しかるに、生体内の血糖値あるいはインスリンの分利は
一定の府イオリズムに基づいて変動しているため、１日
１回インスリンを大量投与しても正常の血糖値を維持す
ることは不可能である。
一定の府イオリズムに基づいて変動しているため、１日
１回インスリンを大量投与しても正常の血糖値を維持す
ることは不可能である。
さらに、現在の治療法では、血糖値の変動幅が大きく、
糖尿病性血管病変の進展を阻止し得ないのが現状である
。
糖尿病性血管病変の進展を阻止し得ないのが現状である
。
そこで、グルコースセンサ等を使用して血糖の連続測定
を行い、得られた血糖値に基づいて適正なインスリンの
注入量を算出し、これらのデータに基づいてインスリン
を定量ポンプの作用下に所定の時間間隔をもって注入す
るいわゆるバッチ方式のインスリン注入量制御方法を採
用した人工膵臓が提案されている。
を行い、得られた血糖値に基づいて適正なインスリンの
注入量を算出し、これらのデータに基づいてインスリン
を定量ポンプの作用下に所定の時間間隔をもって注入す
るいわゆるバッチ方式のインスリン注入量制御方法を採
用した人工膵臓が提案されている。
しかしながら、この種の人工膵臓において、側割と変化
する血糖値に基づいて過不足なく適量のインスリンを投
与することは困難であり、殊にインスリンの注入量が過
大となって低血糖を発症せしめ、逆にグルコースの注入
が必要となる事態が生ずる難点がある。
する血糖値に基づいて過不足なく適量のインスリンを投
与することは困難であり、殊にインスリンの注入量が過
大となって低血糖を発症せしめ、逆にグルコースの注入
が必要となる事態が生ずる難点がある。
そこで、発明者等は、糖尿病者に刻々と変化する血糖値
に即応して外来性のインスリンを注入して正常者にみら
れると同じ糖代謝状態を再現するべく鋭意研究を重ねた
結果、正常者においては血糖値に比例しかつ血糖値の変
化に比例して分利されたインスリンの総和か体循環に入
って全身のインスリンスペースに分布され、肝にて分解
され組織へ取込まれ、均一に拡散された後、末梢血、血
清インスリンとなって反映されることから、これらの関
係を数式に表わすと次式のようＪこなることが判明した
。
に即応して外来性のインスリンを注入して正常者にみら
れると同じ糖代謝状態を再現するべく鋭意研究を重ねた
結果、正常者においては血糖値に比例しかつ血糖値の変
化に比例して分利されたインスリンの総和か体循環に入
って全身のインスリンスペースに分布され、肝にて分解
され組織へ取込まれ、均一に拡散された後、末梢血、血
清インスリンとなって反映されることから、これらの関
係を数式に表わすと次式のようＪこなることが判明した
。
すなわち、末梢血、血清インスリン値ＩＲＩを目的変数
、血糖値Ｂ Ｓ （１ｎ９／／ｌ ００ｍｌ’）及び血
糖値の変化率Ｉ Ｂ Ｓ （Ｉｎｇ／ｌ ００ｍ１．ｍ
ｉ ｎ ）を独立変数とした場合の関係式は、次式で
求められる。
、血糖値Ｂ Ｓ （１ｎ９／／ｌ ００ｍｌ’）及び血
糖値の変化率Ｉ Ｂ Ｓ （Ｉｎｇ／ｌ ００ｍ１．ｍ
ｉ ｎ ）を独立変数とした場合の関係式は、次式で
求められる。
Ｉ Ｂ Ｉ ＝ ａ Ｘ ＢＳ ＋ ｂ Ｘ ＪＢＳ
＋ ｃ ””（ＩＩ）但し、ａ、ｂ、ｃは常数で
あって、各個体に特有な数値となる。
＋ ｃ ””（ＩＩ）但し、ａ、ｂ、ｃは常数で
あって、各個体に特有な数値となる。
内因性のインスリンの少ない又は消失した糖尿病患者に
、外因性インスリンを静脈内に投与すると、そのインス
リン注入量１．１．Ａ、と末梢血、血清インスリン値Ｉ
ＲＩの関係は次式のようになる。
、外因性インスリンを静脈内に投与すると、そのインス
リン注入量１．１．Ａ、と末梢血、血清インスリン値Ｉ
ＲＩの関係は次式のようになる。
ｄ（θ−ＩＲＩ）□、□、Ａ−え、。
、□ＲＩ−ＩＩ） ０１１．−（ＩＩＩ）ｔ
ＩＲＩ ：末梢血、血清インスリン値（ｐ、Ｕ／ｍｌり
θ：インスリンスペースー Ｄ：インスリン組織へ毎分取込まれる率 （１７ｍ Ｉ ｎ ’） Ｋ：拡散常数（無次元） １．１．Ａ、：インスリン注入量（μＵ／ｍ ｉ ｎ
’）従って、前Ｅｌｆ） 、 （ＤＩＥより短時間では
測定不能であるＩＲＩを消去してインスリンに注入量を
求めると、１２Ｂｓはほぼ零とみなされるため次式が得
られることが判った。
θ：インスリンスペースー Ｄ：インスリン組織へ毎分取込まれる率 （１７ｍ Ｉ ｎ ’） Ｋ：拡散常数（無次元） １．１．Ａ、：インスリン注入量（μＵ／ｍ ｉ ｎ
’）従って、前Ｅｌｆ） 、 （ＤＩＥより短時間では
測定不能であるＩＲＩを消去してインスリンに注入量を
求めると、１２Ｂｓはほぼ零とみなされるため次式が得
られることが判った。
１．１．Ａ。
θ（Ｋ、１）ＸａＸＢＳ＋（ａ＋ｂＸＫｌ）ｌＪＢｓ＋
ｃＸＫＩ））・・・・・・（Ｉ） のって、本発明においては、生体の血糖値をグルコース
センサで測定し、得られた測定値を基にしてインスリン
注入量を算出するコンピュータを備工たコントローラの
計算プログラムを前記（１式によす作威し、コントロー
ラで適正なインスリン注入量を算出してインスリン注入
用マイクロポンプの制御を行うようにしたところ、イン
スリンの必要量を大幅に減じることができると共に低血
糖を発現せしめることなく血糖値を正常域に保持するこ
とができることを証明した。
ｃＸＫＩ））・・・・・・（Ｉ） のって、本発明においては、生体の血糖値をグルコース
センサで測定し、得られた測定値を基にしてインスリン
注入量を算出するコンピュータを備工たコントローラの
計算プログラムを前記（１式によす作威し、コントロー
ラで適正なインスリン注入量を算出してインスリン注入
用マイクロポンプの制御を行うようにしたところ、イン
スリンの必要量を大幅に減じることができると共に低血
糖を発現せしめることなく血糖値を正常域に保持するこ
とができることを証明した。
従って、本発明の一般的な目的は、膵臓のインスリン分
利機能に障害のある糖尿病患者に対し血糖値を持続的に
検出し、検出された血糖値に対応して予じめ定められた
計算プログラムにより適正なインスリン注入量を演算し
、算出された注入量に基づいて所要量のインスリンを生
体内に注入すべくインスリン注入装置を作動するように
構成した人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置
を提供するにある。
利機能に障害のある糖尿病患者に対し血糖値を持続的に
検出し、検出された血糖値に対応して予じめ定められた
計算プログラムにより適正なインスリン注入量を演算し
、算出された注入量に基づいて所要量のインスリンを生
体内に注入すべくインスリン注入装置を作動するように
構成した人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置
を提供するにある。
本発明の主たる目的は、血糖値を持続的に検出するグル
コースセンサと、検出された血糖値に対応してインスリ
ン注入量を算出する演算回路と、インスリン注入装置と
、前記演算回路で算出された演算値に基づいてインスリ
ン注入装置を制御するコントローラからなる人工膵臓装
置において、インスリン注入量を算出する演算回路で次
式％式％ ） （１） 但し、１．１．Ａ、 ・・・・・・インスリン注入量
（μＵ／ｍ ｉ ｎ ’） θ ・・・・・・インスリンスペース（ｒＩＬｌ）Ｄ
・・・・・・インスリンの組織へ毎分取込まれる率（１
７ｍｉｎ’） Ｋ ・・・・・・拡散常数（無次元） ＢＳ −−−−−・血糖値（ＩＩ１ｇ／１００ｒＩｌ
ｌ）、（ＢＳ ・・・・・・血糖値の変化率（１ｎｖ
／１００７７＋４−ｍ１ｎ ’）ａ 、 ｂ 、 ｃ
−常数 ａ ： １００ μＴＪ／Ｉｎ９’）（ｂ 二
１００ μＵ −ｍｉｎ／プ力も；７Ｃ：μ：Ｕ／ｍｌ からなる演算を行うよう構成することを特徴とする人工
膵臓におけるインスリン注入量の制御装置を提供するに
ある。
コースセンサと、検出された血糖値に対応してインスリ
ン注入量を算出する演算回路と、インスリン注入装置と
、前記演算回路で算出された演算値に基づいてインスリ
ン注入装置を制御するコントローラからなる人工膵臓装
置において、インスリン注入量を算出する演算回路で次
式％式％ ） （１） 但し、１．１．Ａ、 ・・・・・・インスリン注入量
（μＵ／ｍ ｉ ｎ ’） θ ・・・・・・インスリンスペース（ｒＩＬｌ）Ｄ
・・・・・・インスリンの組織へ毎分取込まれる率（１
７ｍｉｎ’） Ｋ ・・・・・・拡散常数（無次元） ＢＳ −−−−−・血糖値（ＩＩ１ｇ／１００ｒＩｌ
ｌ）、（ＢＳ ・・・・・・血糖値の変化率（１ｎｖ
／１００７７＋４−ｍ１ｎ ’）ａ 、 ｂ 、 ｃ
−常数 ａ ： １００ μＴＪ／Ｉｎ９’）（ｂ 二
１００ μＵ −ｍｉｎ／プ力も；７Ｃ：μ：Ｕ／ｍｌ からなる演算を行うよう構成することを特徴とする人工
膵臓におけるインスリン注入量の制御装置を提供するに
ある。
但し、前記演算式（１）は、それを基本に含み、種々の
常数項等を付加した演算式を含むことは明らかである。
常数項等を付加した演算式を含むことは明らかである。
なお、前記演算式（Ｉ）において、正常な糖代謝を行う
に必要な基礎インスリン注入量Ｂの３０倍をインスリン
注入量１．１．Ａ、の最大値として設定すれば好適であ
る。
に必要な基礎インスリン注入量Ｂの３０倍をインスリン
注入量１．１．Ａ、の最大値として設定すれば好適であ
る。
次に、本発明に係るインスリン注入量の開脚装置の実施
例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は本発明装置の基本構成を示すもので、膵臓のイ
ンスリン分利機能に障害のある糖尿病患者ＩＯに対し、
グリコースセンサ１２を使用して血糖量を測定する。
ンスリン分利機能に障害のある糖尿病患者ＩＯに対し、
グリコースセンサ１２を使用して血糖量を測定する。
グリコースセンサで測定された血糖値信号はコントロー
ラ１４に伝達され、コントローラにおいて適正なインス
リン注入量を算出するためのプログラムが組まれた演算
回路１６を作動して生体内に注入すべきインスリンの量
を演算し、さらに演算値に適合するインスリンを注入す
るためインスリン注入用ポンプ１８を、駆動制御してイ
ンスリン貯槽２０から生体１０へ適量のインスリンを注
入するように横取したものである。
ラ１４に伝達され、コントローラにおいて適正なインス
リン注入量を算出するためのプログラムが組まれた演算
回路１６を作動して生体内に注入すべきインスリンの量
を演算し、さらに演算値に適合するインスリンを注入す
るためインスリン注入用ポンプ１８を、駆動制御してイ
ンスリン貯槽２０から生体１０へ適量のインスリンを注
入するように横取したものである。
しかるに、本発明においては、グルコースセンサ１２で
測定された血糖値に基づいて適正なインスリン注入量を
演算する演算回路１６では次式の演算が行われるように
設定する。
測定された血糖値に基づいて適正なインスリン注入量を
演算する演算回路１６では次式の演算が行われるように
設定する。
１．１．Ａ。
θ（ＫＩＤＸａＸＢｓ＋（ａ＋ｂＸＫＤ）、！１ｆＢＳ
＋ＣＸＫＩ））・・・・・・（Ｉ） 但し、１．１．Ａ、 ・・・・・・インスリン注入量
（μＵ／ｍ ｉ ｎ ） θ ・・・・・・インスリンスペース− Ｄ ・・・・・−インスリンの組織へ毎分取込まれる率
（１７ｍ１ ｎ ） Ｋ ・・・・・・拡散常数（無次元） ＢＳ ・−・・−・血糖値（ｍｖｌｏｏｒ／ｌｌ）、
（ＢＳ ・・・・・・血糖値の変化率（ｍ９／１００
ｒｎＡ’ ｍ ｉ ｎ ’）ａ ｐ ｌ） ｘ Ｃ・・
・・・・患者の病状に特有な常数次に、以上の係数を算
定するため、正常犬にパルス伏ブドウ糖負荷を行い１．
（ＢＳ＜０の場合と、２０■／ｋｇｍｉｎのブドウ糖を
６０分持続注入してＪＢＳ＞Ｏの場合とについて、末梢
血、血清インスリン及び血糖を測定し多重回帰分析を行
い、統計的処理により、 ＩＢｓ＞Ｏ・・＝・ａ＝０．１３７ 、 ｂ＝４．１０
、 ｃ−−１，９５ＪＢ Ｓ＜Ｏ”−・ａ＝０．０８
８ ｊｂ−−１，２９、ｃ＝２．２０を得た。
＋ＣＸＫＩ））・・・・・・（Ｉ） 但し、１．１．Ａ、 ・・・・・・インスリン注入量
（μＵ／ｍ ｉ ｎ ） θ ・・・・・・インスリンスペース− Ｄ ・・・・・−インスリンの組織へ毎分取込まれる率
（１７ｍ１ ｎ ） Ｋ ・・・・・・拡散常数（無次元） ＢＳ ・−・・−・血糖値（ｍｖｌｏｏｒ／ｌｌ）、
（ＢＳ ・・・・・・血糖値の変化率（ｍ９／１００
ｒｎＡ’ ｍ ｉ ｎ ’）ａ ｐ ｌ） ｘ Ｃ・・
・・・・患者の病状に特有な常数次に、以上の係数を算
定するため、正常犬にパルス伏ブドウ糖負荷を行い１．
（ＢＳ＜０の場合と、２０■／ｋｇｍｉｎのブドウ糖を
６０分持続注入してＪＢＳ＞Ｏの場合とについて、末梢
血、血清インスリン及び血糖を測定し多重回帰分析を行
い、統計的処理により、 ＩＢｓ＞Ｏ・・＝・ａ＝０．１３７ 、 ｂ＝４．１０
、 ｃ−−１，９５ＪＢ Ｓ＜Ｏ”−・ａ＝０．０８
８ ｊｂ−−１，２９、ｃ＝２．２０を得た。
但し、ここに示す常数ａ、ｂｓ ｃはその一例であり、
本演算式は使用者の判断により任意に変えて設定される
べきものである。
本演算式は使用者の判断により任意に変えて設定される
べきものである。
インスリンスペースθは、シェアワイン等（Ｓｈｅｒｗ
ｉｎｅｔ ａｌ）の方法により、θ＝０．１５Ｘ体重ｇ
）を求めた。
ｉｎｅｔ ａｌ）の方法により、θ＝０．１５Ｘ体重ｇ
）を求めた。
Ｄは、ステイムラー（Ｓ ｔ ｉｍｌ ｅ ｒ ）の方
法によりＩ） ＝０．１４８１７ｍ ｉ ｎを求めた。
法によりＩ） ＝０．１４８１７ｍ ｉ ｎを求めた。
膵摘出犬を用いてインスリン注入量と末梢血インスリン
レベルの関係を求めて統計的に処理した結果、Ｋ＝１．
４６を求めた。
レベルの関係を求めて統計的に処理した結果、Ｋ＝１．
４６を求めた。
しかしながら、臨床的にはに＝１．２が適当であること
も確認された。
も確認された。
但し、実際の使用においては、θ、ＩＤ、に共に±５％
内の数値の変動があっても差し支えない。
内の数値の変動があっても差し支えない。
次に、前記（１）式のインスリン注入量演算式の適合性
につき膵摘出犬を使用した実施例を説明する。
につき膵摘出犬を使用した実施例を説明する。
実験例 ｌ
静脈内パルス状ブドウ糖負荷試験
０、３３ ｇ／ｋｇ体重のブドウ糖を膵摘出犬の頚静脈
内に１０秒間で注入し、以後８０分間にわたって血糖量
を測定した。
内に１０秒間で注入し、以後８０分間にわたって血糖量
を測定した。
次に膵摘出犬にインスリン注射を２４時間以上中止し、
かつ１６時間の絶食の後、末梢静脈より５０００μＵ／
ｋｇｍｉｎのインスリンを持続注入し、血糖量が１２０
１１１ｇ／１００ｍ１に低下した時点で持続注入量を２
２５μＵ ／’ｑ ｍ ｉ ｎ（これを基礎インスリン
注入量と規定し、以下Ｂと略称する）とした。
かつ１６時間の絶食の後、末梢静脈より５０００μＵ／
ｋｇｍｉｎのインスリンを持続注入し、血糖量が１２０
１１１ｇ／１００ｍ１に低下した時点で持続注入量を２
２５μＵ ／’ｑ ｍ ｉ ｎ（これを基礎インスリン
注入量と規定し、以下Ｂと略称する）とした。
しかるに、静脈内糖負荷後インスリン注入を停止した際
、血糖量は４０〜６０分後に約１７０Ｉｎ９／１００ｍ
１にまで低下したが以後再び上昇することが認められた
。
、血糖量は４０〜６０分後に約１７０Ｉｎ９／１００ｍ
１にまで低下したが以後再び上昇することが認められた
。
次に、同様の条件で、正常犬に糖負荷試験を行った際測
定された門脈血インスリンレベルに相当する１００ＸＢ
のインスリンを最初の１分間に、それ以後１０ＸＢのイ
ンスリンを持続注入したところ、糖消失曲線は正常犬の
糖消失曲線に比べて軽度の遅延が認められたが、ブドウ
糖利用恒数（Ｋ値）は正常（３，１±０．３）であった
。
定された門脈血インスリンレベルに相当する１００ＸＢ
のインスリンを最初の１分間に、それ以後１０ＸＢのイ
ンスリンを持続注入したところ、糖消失曲線は正常犬の
糖消失曲線に比べて軽度の遅延が認められたが、ブドウ
糖利用恒数（Ｋ値）は正常（３，１±０．３）であった
。
しかしながら、ｌ０ＸＢのインスリン注入を続けたとこ
ろ、８０分以後に低血糖を示した（第２図ａ ｓ ｂ参
照）。
ろ、８０分以後に低血糖を示した（第２図ａ ｓ ｂ参
照）。
そこで、インスリンの注入に際し、最大インスリン注入
量を３０ＸＢと規定して一定のプログラムに従って注入
したところ、第３図ａ、ｂに示す通りの結果が得られた
。
量を３０ＸＢと規定して一定のプログラムに従って注入
したところ、第３図ａ、ｂに示す通りの結果が得られた
。
すなわち、最初の１分間は急速かつ大量のブドウ糖の注
入により血糖の絶対値及び血糖の変化率が犬となり、演
算式〇）に基づく計算上１７７ＸＢのインスリンが必要
であるが、プログラムに従って３０×Ｂのインスリンを
注入したところ、１分以後は平均３ＸＢの注入量で充分
であり、糖消失曲線（第３図ａ参照）は第２図ａに示す
糖消失曲線と比べて有意差を認めなかった。
入により血糖の絶対値及び血糖の変化率が犬となり、演
算式〇）に基づく計算上１７７ＸＢのインスリンが必要
であるが、プログラムに従って３０×Ｂのインスリンを
注入したところ、１分以後は平均３ＸＢの注入量で充分
であり、糖消失曲線（第３図ａ参照）は第２図ａに示す
糖消失曲線と比べて有意差を認めなかった。
なお、ブドウ糖利用恒数（Ｋ値）は、３．２±０．２で
正常であり、８０分以後はインスリン注入量はＢとなり
、低血糖を起すことなく血糖を正常域に保持することが
できた。
正常であり、８０分以後はインスリン注入量はＢとなり
、低血糖を起すことなく血糖を正常域に保持することが
できた。
従って、この場合、インスリン注入量は５０％以下に節
約できることが判った。
約できることが判った。
実験例 ２
経口ブドウ糖負荷試験
膵摘出大につき、前記実施例１と同様の手段により、イ
ンスリン量Ｂを持続注入することにより正画血糖を維持
した後、胃に留置した胃ゾンデより２．０ 、！？ ／
に９体重のブドウ糖を注入した。
ンスリン量Ｂを持続注入することにより正画血糖を維持
した後、胃に留置した胃ゾンデより２．０ 、！？ ／
に９体重のブドウ糖を注入した。
インスリン量Ｂを継続的に注入しつつ３時間血糖の変化
を測定したところ、第４図ａ ｓ ｂに示す結果が得ら
れた。
を測定したところ、第４図ａ ｓ ｂに示す結果が得ら
れた。
一方、一定のプログラムに従ってインスリンを投与した
場合、約３ＸＢのインスリン量で４時間にわたって血糖
を正常域に制御することができた（第５図ａ、ｂ参照）
。
場合、約３ＸＢのインスリン量で４時間にわたって血糖
を正常域に制御することができた（第５図ａ、ｂ参照）
。
実験例 ３
糖尿病性昏睡の治療試験
従来、糖尿病性昏睡や糖尿病性ケトアシド−ジスの治療
においては、インスリンの大量投与が原則であった。
においては、インスリンの大量投与が原則であった。
膵摘出犬を３〜９日間インスリン治療を中止し、重症糖
尿病性ケトアシド−ジスに至らしめ、０．５％ゼラチン
添加の生理食塩水にインスリンアクトラビットを加えて
最終インスリン濃度に作成したインスリン溶液で５ｘＢ
−ｔｏｏｘＢのインスリン量を少なくとも３時間持続注
入して血糖降下率を測定したところ、平均血糖降下率は
インスリン量３０ＸＢで１２１ ｍ９７ｄｉ／ ｈと最
大を示し、それ以上大量のインスリン投与例においては
より良好な効果を認め得なかった。
尿病性ケトアシド−ジスに至らしめ、０．５％ゼラチン
添加の生理食塩水にインスリンアクトラビットを加えて
最終インスリン濃度に作成したインスリン溶液で５ｘＢ
−ｔｏｏｘＢのインスリン量を少なくとも３時間持続注
入して血糖降下率を測定したところ、平均血糖降下率は
インスリン量３０ＸＢで１２１ ｍ９７ｄｉ／ ｈと最
大を示し、それ以上大量のインスリン投与例においては
より良好な効果を認め得なかった。
以上の結果から、人工膵臓のインスリン注入プログラム
において注入インスリン量の最大値を３０×Ｂとする根
拠が得られた。
において注入インスリン量の最大値を３０×Ｂとする根
拠が得られた。
先の実険例からも明らかなように、本発明装置によれば
、演算回路における特定の演算プログラムに従ってイン
スリン注入量を算出することにより、低血糖を起すこと
なく血糖値を正常域に保持し得ると共にインスリンの注
入量を節約することができる。
、演算回路における特定の演算プログラムに従ってイン
スリン注入量を算出することにより、低血糖を起すこと
なく血糖値を正常域に保持し得ると共にインスリンの注
入量を節約することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種種の設計変更を
なし得ることは勿論である。
明の精神を逸脱しない範囲内において種種の設計変更を
なし得ることは勿論である。
第１図は本発明装置を実施する人工膵臓の系統図、第２
図ａ、ｂ乃至第５図ａ、ｂは本発明装置を膵臓大に対し
て行った実験例のそれぞれの血糖応答特性曲線並びにイ
ンスリン注入量曲線を示すものである。 １０・・・・・・患者、１２・・・・・・グルコースセ
ンサ、１４・・・・・・コントローラ、１６・・・・・
・演算回路、１８８１６１１．インスリン注入用ポンプ
、２０・・・・・・インスリン貯槽。
図ａ、ｂ乃至第５図ａ、ｂは本発明装置を膵臓大に対し
て行った実験例のそれぞれの血糖応答特性曲線並びにイ
ンスリン注入量曲線を示すものである。 １０・・・・・・患者、１２・・・・・・グルコースセ
ンサ、１４・・・・・・コントローラ、１６・・・・・
・演算回路、１８８１６１１．インスリン注入用ポンプ
、２０・・・・・・インスリン貯槽。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 血糖値を持続的に検出するグルコースセンサ、検出
された血糖値に対応してインスリン注射量を算出する演
算回路、インスリン注入装置及び前記演算回路で算出さ
れた演算値に基づいてインスリン注入装置を制御するコ
ントローラの４部分よりなる人工膵臓装置において、イ
ンスリン注入量を算出する演算回路で次式 ％式％ （１） 但し、 １．１．Ａ、・・・・・・インスリン注入量
（μＵ／ｍｉ ｎ ） θ・・・・・・インスリンスペース（ｍｌ）動・・・・
・・インスリンの組成へ毎分取込まれる率（１／ｒＴ１
ｉｎ） Ｋ・・・・・・拡散常数（無次元） ＢＳ・・・・・・血糖値（■／ｌｏｏｍｌ）ＡＢＳ・・
・・・・血糖値の変化率 （ｒｎ９ｙ１００ｒｒＬｌ−ｍｉｎ） ａ ｓ ｂ ｚ Ｃ・・・・・・常数 ａ：ｌｏＯμψ
〜Ｊ’ｂ ： ｌ ＯＯμＵ−ｍｉ ｎＡｒＬ９（ｃ：
μ：Ｕ、４１’ からなるおよびそれを含む式からなる演算を行うよう構
成することを特徴とする人工膵臓におけるインスリン注
入量の制御装置。 ２ 前記演算式（１）において、正常な糖代謝を行うに
必要な基礎インスリン注入量Ｂの３０倍をインスリン注
入量１．ＬＡ、Ｏ最大値として設定することからなる特
許請求の範囲第１項記載の人工膵臓におけるインスリン
注入量の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12147476A JPS5844382B2 (ja) | 1976-10-09 | 1976-10-09 | 人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12147476A JPS5844382B2 (ja) | 1976-10-09 | 1976-10-09 | 人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5347195A JPS5347195A (en) | 1978-04-27 |
| JPS5844382B2 true JPS5844382B2 (ja) | 1983-10-03 |
Family
ID=14812038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12147476A Expired JPS5844382B2 (ja) | 1976-10-09 | 1976-10-09 | 人工膵臓におけるインスリン注入量の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844382B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04113691U (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-05 | 豊和工業株式会社 | 引違い防音サツシ |
-
1976
- 1976-10-09 JP JP12147476A patent/JPS5844382B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04113691U (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-05 | 豊和工業株式会社 | 引違い防音サツシ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5347195A (en) | 1978-04-27 |
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