專利名稱：糖尿病診療支持系統(tǒng)以及存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種糖尿病診療支持系統(tǒng)以及存儲介質(zhì)，特別是關(guān)于提供成為糖尿病的病狀分析和治療方法等的參考的診療支持信息的糖尿病診療支持系統(tǒng)、以及存儲用于使計(jì)算機(jī)發(fā)揮作為該糖尿病診療支持系統(tǒng)的功能的計(jì)算機(jī)程序的存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
糖尿病是被看作生活習(xí)慣病的代表的疾病。糖尿病的病狀主要由“肝糖釋放亢進(jìn)”、“胰島素分泌能力”、“胰島素抵抗性”構(gòu)成，并且根據(jù)是否存在胰島素分泌的絕對缺乏而分為I型糖尿病和II型糖尿病。其中大部分是以來自胰β細(xì)胞的相對的胰島素分泌降低、和胰島素敏感性降低，即胰島素抵抗性增大為特征的II型糖尿病。II型糖尿病中，大多數(shù)是在患者自己沒有發(fā)覺的情況下逐漸發(fā)展，如果放任其發(fā)展會引發(fā)嚴(yán)重的并發(fā)癥。
糖尿病的可怕后果在于引發(fā)特有的血管病變和神經(jīng)病變的并發(fā)癥，且在5年、10年、20年的漫長的病態(tài)過程中，當(dāng)血糖控制不足時(shí)，就會產(chǎn)生這種病變。例如，作為代表性的病變的糖尿病視網(wǎng)膜病變、白內(nèi)障等是眼睛方面的病變，腎臟的病變主要是蛋白尿、浮腫、甚至引起尿毒癥。手腳的麻木、甚至遍及全身的神經(jīng)痛等神經(jīng)病變。而且，會使動(dòng)脈硬化發(fā)展較快，心絞痛、心肌梗塞、腦血管意外、腦血栓成為與大多數(shù)糖尿病的死因直接相關(guān)的疾病。因此，糖尿病的治療，其最大的目標(biāo)在于預(yù)防和控制并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展，為了預(yù)防并發(fā)癥，控制血糖就非常重要。
II型糖尿病的治療中，主要是進(jìn)行飲食治療和運(yùn)動(dòng)治療，以求實(shí)現(xiàn)血糖的正常化。但是，如果僅靠此還不足夠的情況下，還要進(jìn)一步進(jìn)行作為藥物治療的內(nèi)服藥、或者胰島素注射，以獲得理想的血糖控制。
作為治療糖尿病中使用的藥物，例如如下所列。
(1)作用于胰β細(xì)胞、促進(jìn)胰島素分泌的“磺酰脲(SU)”(2)主要作用于肝臟，提高肝的糖處理能力，抑制來自肝臟的糖釋放的“雙胍(BG)”(3)通過阻礙腸道的α-葡萄糖苷酶(二糖水解酶)、使從腸道的葡萄糖吸收變緩，來控制餐后高血糖的“α-葡萄苷酶抑制劑(AGI)”(4)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的胰島素作用以減弱胰島素抵抗性，幫助降低血糖的“胰島素抵抗性改善劑(噻唑烷類藥劑、TDZ)”(5)胰島素制劑另外，為了結(jié)合每個(gè)患者的情況進(jìn)行糖尿病的血糖控制，可以進(jìn)行由飲食療法、運(yùn)動(dòng)療法、用藥等的組合構(gòu)成的最合適的治療方案。
但是，這種治療方案沒有一定之規(guī)，方案確定在很大程度上依賴于專家的知識、經(jīng)驗(yàn)。分析糖尿病?？漆t(yī)生的知識、經(jīng)驗(yàn)，糖尿病?？漆t(yī)生從臨床癥狀、臨床檢查值等更加仔細(xì)地掌握糖尿病患者每個(gè)人的病況，根據(jù)該病況決定治療方針和治療方案。
例如，根據(jù)臨床癥狀、臨床檢查值，從“肝糖釋放亢進(jìn)”、“胰島素分泌能力”、“胰島素抵抗性”三個(gè)要素對糖尿病患者的病狀進(jìn)行分類，糖尿病的病狀有以下分類。
A.I型糖尿病B.II型糖尿病(末梢胰島素抵抗性)有血管或者末梢的糖利用降低的情況，多數(shù)偏胖。
C.II型糖尿病(肝糖釋放亢進(jìn))肝糖元合成促進(jìn)和糖新生抑制的效果下降的情況，即便不偏胖，也多數(shù)存在內(nèi)臟脂肪蓄積。
D.II型糖尿病(胰島素分泌缺乏)由于胰β細(xì)胞疲憊等原因、胰島素分泌不足的情況，不胖反而消瘦。
對于這樣的病狀，采用劃一的治療方案很難獲得良好的血糖控制，必須根據(jù)不同的病狀，給與飲食、運(yùn)動(dòng)以及藥物相結(jié)合的最適當(dāng)?shù)闹委煼桨?。一方面，對于非糖尿病?？漆t(yī)生的開業(yè)醫(yī)生或一般的內(nèi)科醫(yī)生，不僅不一定能實(shí)現(xiàn)如此對每個(gè)患者的最合適的治療方案，甚至還存在無法達(dá)到理想的血糖控制的情況。因此，如果能夠正確且定量地掌握糖尿病的病況、向非糖尿病?？漆t(yī)生的開業(yè)醫(yī)生或一般的內(nèi)科醫(yī)生提供診療支持信息，開業(yè)醫(yī)生或一般的內(nèi)科醫(yī)生也能進(jìn)行適合各糖尿病患者的治療。
另外，以前也存在幾種糖尿病診療支持系統(tǒng)，但大多是僅僅監(jiān)督自體血糖的測定結(jié)果、或者僅僅從自體血糖值等測定結(jié)果來決定胰島素的使用量的系統(tǒng)，并不能給非?？漆t(yī)生提供足夠的支持信息(例如，參照日本特許廳特開10-332704以及11-29659810)。而且，公知由日本糖尿病學(xué)會制訂的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。其根據(jù)糖尿病典型癥狀的有無、以及口服葡萄糖負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，把患者分類為“正常型”、“臨界型”、“糖尿病型”，將兩次檢查的結(jié)果均為“糖尿病型”的患者診斷為“糖尿病患者”。
作為已經(jīng)存在的進(jìn)行糖尿病診療支持的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，大多把根據(jù)該診斷標(biāo)準(zhǔn)的判斷進(jìn)行了自動(dòng)化。例如，輸入內(nèi)服葡萄糖負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果等，自動(dòng)地比較其輸入數(shù)據(jù)與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，輸出患者在分類上是屬于上述“正常型”、“臨界型”、“糖尿病型”的哪一種的結(jié)果。
進(jìn)一步，作為高級的系統(tǒng)，也存在附加了通過同時(shí)輸入患者的身高、體重，判斷患者是否肥胖，由此自動(dòng)地選擇使用的藥物的功能的系統(tǒng)。
但是，由于這種過去的系統(tǒng)，不能詳細(xì)地分析每個(gè)患者的病狀，所以即便使用有關(guān)的過去的系統(tǒng)，醫(yī)師也不能詳細(xì)地掌握患者的病狀。因此，如果不依靠?？漆t(yī)生的高度的經(jīng)驗(yàn)、主觀判斷就無法準(zhǔn)確地掌握患者的狀況，非以糖尿病為專業(yè)的醫(yī)師、或者糖尿病診斷經(jīng)驗(yàn)比較少的醫(yī)師就不能進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。而且，由于專科醫(yī)生的判斷也是依賴經(jīng)驗(yàn)的多少、以及主觀的部分較多，所以參差不齊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到以上的情況，其目的在于，提供一種能夠推算分析輸入的檢查值、同時(shí)掌握患者的情況、能夠提供對即便是非糖尿病?？频尼t(yī)生的診斷也有幫助的支持信息的糖尿病診療支持系統(tǒng)。
本發(fā)明的第1糖尿病診療支持系統(tǒng)，包括用于輸入含有患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的輸入裝置；具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型；根據(jù)所述診療數(shù)據(jù)以及生物體模型，推算適合患者的參數(shù)值的推算單元；根據(jù)由該推算單元推算的參數(shù)值，分析患者的糖尿病病狀的病狀分析單元；根據(jù)分析的病狀，生成診療支持信息的診療支持信息生成單元；以及，輸出由上述病狀分析單元以及/或者診療支持信息生成單元獲得的信息的診療支持信息輸出單元。
本發(fā)明的第2糖尿病診療支持系統(tǒng)，包括用于輸入含有患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的輸入裝置；具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型；根據(jù)所述診療數(shù)據(jù)以及生物體模型，推算適合患者的參數(shù)值的推算單元；通過向所述生物體模型輸入所述推算單元推算的參數(shù)值、根據(jù)假定的治療方針進(jìn)行模擬治療，模擬其治療效果的治療模擬單元。
本發(fā)明的第3方面涉及一種存儲有用于使具有輸入裝置以及輸出設(shè)備的計(jì)算機(jī)作為用于糖尿病診療支持的糖尿病診療支持系統(tǒng)而發(fā)揮功能的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中所述計(jì)算機(jī)程序包括使所述計(jì)算機(jī)接收由所述輸入裝置輸入的、包含患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的步驟；使所述計(jì)算機(jī)根據(jù)具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型和所述診療數(shù)據(jù)，推算適合患者的參數(shù)值的步驟；使所述計(jì)算機(jī)根據(jù)推算的參數(shù)值來分析患者的糖尿病的病狀的步驟；使所述計(jì)算機(jī)根據(jù)分析的病狀來生成診療支持信息的步驟；以及，使所述計(jì)算機(jī)通過所述輸出設(shè)備輸出病狀的分析結(jié)果以及/或者生成的診療支持信息的步驟。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的概念性結(jié)構(gòu)的功能框圖。
圖2是表示根據(jù)圖1所示的實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的處理的全過程的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的診療支持信息生成處理的流程圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的病狀模擬處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下將根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的概念性結(jié)構(gòu)的功能框圖。如圖1所示，該實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)10，具有診療數(shù)據(jù)輸入部1、生物體模型2、生物體模型驅(qū)動(dòng)部3、生物體模型生成部4、病狀分析部5、診療支持信息生成部6、病狀模擬部7以及診療支持信息輸出部8的各功能塊。這些各功能塊，通過如下的硬件結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)程序的協(xié)作運(yùn)行而實(shí)現(xiàn)。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)的硬件構(gòu)成的框圖。本實(shí)施方式的糖尿病診療支持系統(tǒng)10，由以主體11、顯示器12、輸入裝置13為主而構(gòu)成的計(jì)算機(jī)10a構(gòu)成。主體11，主要由CPU11a、ROM11b、RAM11c、硬盤11d、讀取裝置11e、輸入輸出接口11f、通信接口11g、圖像輸出接口11h構(gòu)成，CPU11a、ROM11b、RAM11c、硬盤11d、讀取裝置11e、輸入輸出接口11f以及圖像輸出接口11h通過總線11i相互連接并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
CPU11a能夠運(yùn)行ROM11b中存儲的計(jì)算機(jī)程序以及RAM11c中裝入的計(jì)算機(jī)程序。然后，通過該CPU11a運(yùn)行如后所述的應(yīng)用程序14a，實(shí)現(xiàn)上述各功能塊，使計(jì)算機(jī)10a作為糖尿病診療支持系統(tǒng)10而發(fā)揮作用。
ROM11b由模板ROM、PROM、EPROM、EEPROM等構(gòu)成，存儲有由CPU11a運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序以及用于程序的數(shù)據(jù)等。
RAM11c由SRAM或者DRAM等構(gòu)成。RAM11c用于讀取由ROM11b以及硬盤11d中存儲的計(jì)算機(jī)程序。另外，在運(yùn)行這些計(jì)算機(jī)程序時(shí)，被作為CPU11a的工作區(qū)域而利用。
硬盤11d安裝有操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序等用于使CPU11a運(yùn)行的各種計(jì)算機(jī)程序以及用于運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)。后述的應(yīng)用程序14a也被安裝于該硬盤11d。
讀取裝置11e，由軟驅(qū)、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器或者DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器等構(gòu)成，能夠讀取可移動(dòng)型存儲介質(zhì)14中存儲的計(jì)算機(jī)程序或者數(shù)據(jù)。而且，在可移動(dòng)型存儲介質(zhì)14中存儲有用于使計(jì)算機(jī)發(fā)揮作為本發(fā)明的糖尿病診療支持系統(tǒng)的功能的應(yīng)用程序14a，計(jì)算機(jī)10a從該可移動(dòng)型存儲介質(zhì)14讀出本發(fā)明的應(yīng)用程序14a，該應(yīng)用程序14a能夠安裝于硬盤11d。
另外，上述應(yīng)用程序14a，不僅可由可移動(dòng)型存儲介質(zhì)14提供，也可以從利用電通信線路(無論有線、無線)與計(jì)算機(jī)10a連接的可以進(jìn)行通信的外部機(jī)器、通過所述電通信線路來提供。例如，也可以使所述應(yīng)用程序14a存儲在因特網(wǎng)上的服務(wù)器計(jì)算機(jī)的硬盤內(nèi)，使計(jì)算機(jī)10a訪問該服務(wù)器計(jì)算機(jī)，下載該計(jì)算機(jī)程序，并將其安裝到硬盤11d。
而且，硬盤11d中安裝有提供例如美國微軟公司制造銷售的Windows(注冊商標(biāo))等圖形客戶界面環(huán)境的操作系統(tǒng)。在下面的說明中，假設(shè)本實(shí)施方式的應(yīng)用程序14a在該操作系統(tǒng)上運(yùn)行。
輸入輸出接口11f，由例如USB、IEEE1394、RS-232C等串行接口，SCSI、IDE、IEEE1284等并行接口、以及D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等組成的模擬接口等構(gòu)成。輸入輸出接口11f上連接有鍵盤以及鼠標(biāo)等組成的輸入裝置13，用戶通過使用該輸入裝置13，能夠向計(jì)算機(jī)10a輸入數(shù)據(jù)。
圖像輸出接口11h連接有由LCD或者CRT等構(gòu)成的顯示器12，向顯示器12輸出對應(yīng)于從CPU11a給出的圖像數(shù)據(jù)的圖像信號。顯示器12根據(jù)輸入的圖像信號，顯示圖像(畫面)。
圖1所示的診療數(shù)據(jù)輸入部1，是向主系統(tǒng)輸入血糖值等檢查結(jié)果的數(shù)值(檢查值)、由醫(yī)師的問診而得到的臨床癥狀、其他的信息的部分，是由如圖2所示的輸入裝置13、輸入輸出接口11f以及關(guān)于來自輸入裝置13的信息輸入的接收的計(jì)算機(jī)程序而構(gòu)成的。在本實(shí)施方式中，診療數(shù)據(jù)輸入部1由輸入裝置13構(gòu)成，但并不限于此，例如也可以構(gòu)成為除輸入裝置13外、還具有OCR、掃描儀等各種輸入機(jī)器，也可以采用在計(jì)算機(jī)10a可訪問的數(shù)據(jù)庫等中存儲各種信息、計(jì)算機(jī)10a通過訪問該數(shù)據(jù)庫而輸入信息的結(jié)構(gòu)。所輸入的信息，被存儲于硬盤11d中，使生物體模型生成部4等利用。
在此，本實(shí)施方式中，作為被輸入的診療數(shù)據(jù)，至少可以列舉內(nèi)服糖負(fù)荷實(shí)驗(yàn)的胰島素值(μu/ml)、血糖值(mg/dl)、空腹時(shí)以及餐后2小時(shí)的胰島素值a(μu/ml)、血糖值b(mg/dl)、HOMA-IR值(＝a*b/405)、24小時(shí)的尿中C肽(μg)、糖化蛋白指標(biāo)HbA1c、有無體重減輕、BMI值、？IRI/？BS、尿酮體是否呈陽性等。但是，并不限于此，根據(jù)需要也可以輸入其他的檢查值。另外，還可以列舉作為臨床癥狀的肥胖或者消瘦的狀態(tài)、空腹時(shí)或餐后的血糖值的狀態(tài)、含糖物質(zhì)的攝取狀態(tài)等。
生物體模型2是作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)與糖尿病相關(guān)的內(nèi)臟、器官的功能的模型，例如能夠表現(xiàn)胰臟中的胰島素的分泌功能、肝臟中的葡萄糖的攝取功能、末梢組織中的利用胰島素的糖的代謝功能。作為模型的表現(xiàn)方式，例如可以作為以物質(zhì)濃度為變量的微分方程式來表現(xiàn)。不過，并不僅限于此，根據(jù)需要也可以包含其他內(nèi)臟、器官或其他的功能，也可以采用其他的表現(xiàn)方式。該生物體模型2具有對于各患者來說都一樣的結(jié)構(gòu)部分、以及根據(jù)各患者而不同的變量即參數(shù)。
作為在此使用的生物體模型2，可以利用如Bergman etal.，American Journal of Physiology，vol.236(6)，p.E-667-77(1979)以及Bergman et al.，Journal of Clinical Investigation，vol.68(6)，p.1456-67(1981)中所公開的通過數(shù)式表現(xiàn)褒曼基本模型的形式。
該基本模型，以血漿葡萄糖濃度、血漿胰島素濃度以及末梢組織的胰島素作用點(diǎn)處的胰島素作用量即遠(yuǎn)程胰島素作為變量。在此，假設(shè)時(shí)刻t的血漿葡萄糖濃度為G(t)、血漿胰島素濃度為I(t)、遠(yuǎn)程胰島素為X(t)，則G(t)、I(t)、X(t)分別表示為如下所示的左側(cè)為時(shí)間微分的微分方程式。
dG(t)/dt＝-p1(G(t)-Gb)-X(t)G(t)dX(t)/dt＝-p2X(t)+p3(I(t)-Ib)dI(t)/dt＝-n(I(t)-Ib)+？(G(t)-h)其中G(t)＞h＝-n(I(t)-Ib)+？(G(t)-h)其中G(t)？h在此，式中各參數(shù)代表p1胰島素非依賴型葡萄糖代謝速度Gb葡萄糖濃度底值p2胰島素作用點(diǎn)處的胰島素?cái)z取能力p3對于胰島素依賴型葡萄糖代謝的胰島素消耗率Ib胰島素濃度底值n單位時(shí)間的胰島素消耗量？對于葡萄糖刺激的胰島素分泌靈敏度h胰島素分泌開始的血糖值閾值，這些都可以根據(jù)各患者的情況而具有不同的值。
生物體模型驅(qū)動(dòng)部3，是用于利用生物體模型2進(jìn)行用于再現(xiàn)生物體的活動(dòng)的計(jì)算的部分。例如，也可以利用MatLab(馬斯沃可斯公司產(chǎn)品)或E-Cell(慶應(yīng)義塾大學(xué)公開軟件)計(jì)算生物體模型的活動(dòng)。另外，也可以采用其他的計(jì)算系統(tǒng)。
使用所述基本模型作為所述生物體模型2時(shí)，生物體模型驅(qū)動(dòng)部3可以利用能夠以任意參數(shù)和任意時(shí)間間隔計(jì)算所述微分方程式的數(shù)值計(jì)算軟件。
生物體模型生成部4，是用于推算使生物體模型驅(qū)動(dòng)部3的輸出與被輸入的診療數(shù)據(jù)相一致的生物體模型2的參數(shù)值的部分。作為參數(shù)值的推算方法，可以采用公知的最小二乘法、最速下降法或遺傳算法，但并不限于此，也可以根據(jù)需要采用其他算法。
采用所述基本模型作為所述生體模型2時(shí)，第一步，可以利用作為所述診療數(shù)據(jù)的靜脈葡萄糖負(fù)荷實(shí)驗(yàn)時(shí)的血漿中胰島素變化濃度數(shù)據(jù)，采用公知的最小二乘法、最速下降法或遺傳算法，推算使得與所述模型驅(qū)動(dòng)部3輸出的G(t)之間的誤差最小的、所述參數(shù)中的p1、p2、p3、Gb的值。下一步，可以利用作為所述診療數(shù)據(jù)的靜脈葡萄糖負(fù)荷實(shí)驗(yàn)時(shí)的血漿中胰島素變化濃度數(shù)據(jù)，采用同樣的公知方法，推算使得與所述模型驅(qū)動(dòng)部3輸出的G(t)之間的誤差最小的、所述參數(shù)中的？、n、h、Ib的值。
病狀分析部5，通過把生物體模型生成部4生成的參數(shù)值與所述糖尿病患者的3種病狀、即“肝糖釋放亢進(jìn)”、“胰島素分泌能力”、“胰島素抵抗性”建立對應(yīng)關(guān)系，與事先確定的正常人的參數(shù)值進(jìn)行比較，檢測出呈現(xiàn)異常的參數(shù)，來分析病狀。例如，可以把所述基本模型的參數(shù)中？與“胰島素分泌能力”、Gb與“肝糖釋放亢進(jìn)”、p3與“胰島素抵抗性”建立對應(yīng)關(guān)系。進(jìn)一步，也可以對于特定的參數(shù)，設(shè)定正常人攝取的上限值和下限值，當(dāng)超出該范圍時(shí)即判定為異常。并且，也可以通過正常人的參數(shù)的代表值與生成的患者的參數(shù)值的比率值，判定正常、異常。
診療支持信息生成部6，是利用病狀分析部5輸出的病狀模式、由診療數(shù)據(jù)輸入部1輸入的診療數(shù)據(jù)以及存儲有?？漆t(yī)生的經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫等，根據(jù)后述的診療判斷標(biāo)準(zhǔn)，生成以被認(rèn)為是最合適的治療方法為主的支持信息的部分。
存儲有?？漆t(yī)生的經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)庫，是由?？漆t(yī)生對糖尿病藥物的知識、關(guān)于運(yùn)動(dòng)療法的知識、關(guān)于飲食療法的知識等構(gòu)成，根據(jù)各種病狀模式及患者的臨床癥狀、手術(shù)史等，作為治療方針而被系統(tǒng)化了的數(shù)據(jù)庫。這些信息存儲于硬盤11d、RAM11c等存儲裝置中。
作為藥物的知識，可以列舉根據(jù)各病狀可以施用的藥物的候補(bǔ)、根據(jù)臨床癥狀的藥物的選擇順序和施用量、根據(jù)患者的狀態(tài)不能施用的藥物的種類(禁忌信息)等。藥物的施用比率，由如該患者的各病因給糖尿病的影響度及對腎臟等內(nèi)臟器官有無損害這樣的參數(shù)的強(qiáng)度函數(shù)而決定。
例如，與TZD同時(shí)施用AGI的藥物施用方針，應(yīng)該考慮到其對該患者的糖尿病病因中胰島素抵抗性的增強(qiáng)給予的影響最大、進(jìn)一步還應(yīng)綜合考慮沒有發(fā)生心力衰竭、沒有電解質(zhì)異常、過去沒有消化道手術(shù)等條件，才能施用。
作為運(yùn)動(dòng)療法的知識，可以列舉出適應(yīng)各病狀的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)量及推薦的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目等。
作為飲食療法的知識，可列舉出適應(yīng)各病狀的允許攝取熱量、各種營養(yǎng)素的允許攝取量等。
病狀模擬部7，是利用生物體模型生成部4生成的患者固有的生物體模型，預(yù)測對該患者進(jìn)行某種治療后的病狀的部分。例如，對于治療前最大影響病因是胰島素分泌下降的患者，假定施加胰島素進(jìn)行模擬的結(jié)果，如果看到“胰島素分泌”上升和“糖釋放”降低而未見“糖利用”的上升，則可以預(yù)測治療后的病狀是胰島素抵抗性為最大影響病因，并輸出有此意義的結(jié)果。
診療支持信息輸出部8，是輸出在診療支持信息生成部6生成的治療方法、病況模擬部7預(yù)測的病狀或者治療結(jié)果等的支持信息的部分。
診療支持信息輸出部8，由如圖2所示的顯示器12、圖像輸出接口11h、以及與向顯示器12的信息輸出相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，診療支持信息輸出部8由顯示器12構(gòu)成，但并不限于此，例如顯示器12之外，也可以具有打印機(jī)等印刷裝置。
下面，對本發(fā)明的糖尿病診療支持系統(tǒng)的處理內(nèi)容進(jìn)行說明。圖3、圖4及圖5是表示本發(fā)明的糖尿病診療支持系統(tǒng)的處理流程的流程圖。首先，在步驟S1，CPU11a接收來自輸入裝置13的如上述的某患者的診療數(shù)據(jù)。
接著，CPU11a啟動(dòng)生物體模型推算處理(步驟S2)。在本步驟中，CPU11a設(shè)定一定的初始值作為生物體模型2的參數(shù)值(步驟S2-1)，并施加給生物體模型驅(qū)動(dòng)部3使其再現(xiàn)生物體的活動(dòng)(步驟S2-2)。
然后，CPU11a對生物體模型驅(qū)動(dòng)部3的輸出和被輸入的診療數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判別兩者是否充分一致(步驟S2-3，S2-4)。在此，如果兩者不充分一致，CPU11a將更新參數(shù)值，返回步驟S2-2重復(fù)進(jìn)行上述處理。
另一方面，如果生物體模型驅(qū)動(dòng)部3的輸出與被輸入的診療數(shù)據(jù)充分一致，CPU11a將輸出此時(shí)的參數(shù)值，繼續(xù)進(jìn)行如下的病狀分析步驟S3的處理。
接著，CPU11a啟動(dòng)病狀分析處理(步驟S3)。在該病狀分析處理中，主要進(jìn)行以下3個(gè)判定處理。
步驟S3-1末梢的胰島素抵抗性判定步驟S3-2來自肝臟的葡萄糖釋放亢進(jìn)判定步驟S3-3胰島素分泌下降判定例如，把所述基本模型中的p3看作表示對于末梢組織的胰島素濃度的單位時(shí)間代謝的葡萄糖的量的參數(shù)，可以判定該參數(shù)下降的患者患有末梢胰島素抵抗性。
另外，把所述基本模型中的Gb看作表示葡萄糖的產(chǎn)生被抑制的底值的血糖值的參數(shù)，可以判定該參數(shù)增加的患者患有來自肝臟的釋放亢進(jìn)。
把所述基本模型中的？看作表示對于葡萄糖刺激的單位時(shí)間產(chǎn)生的胰島素產(chǎn)生量的參數(shù)，可以判定該參數(shù)下降的患者患有胰島素分泌能力下降。
若進(jìn)行各步驟的判定處理，就會在每個(gè)步驟中由CPU11a算出評價(jià)得分，并暫時(shí)保存在RAM11c或者硬盤11d中。例如，在步驟S3-1中，通過CPU11a進(jìn)行末梢胰島素抵抗性判定處理，求得表示胰島素抵抗性作為糖尿病的病因產(chǎn)生了多大影響的評價(jià)值(設(shè)為得分A)。作為得分A的計(jì)算方法，可以采用例如、用基本模型中的p3胰島素依賴型葡萄糖代謝的胰島素消耗率除以正常人的標(biāo)準(zhǔn)值的方法。該得分A被臨時(shí)保存，并用于下面的診療支持信息生成處理(步驟S4)。
同樣，在步驟S3-2，由CPU11a計(jì)算出葡萄糖釋放亢進(jìn)的評價(jià)值得分B，在步驟S3-3，由CPU11a計(jì)算出胰島素分泌下降的得分C。作為得分B的計(jì)算方法，可以采用例如、用基本模型中的Gb葡萄糖濃度底值除以正常人的標(biāo)準(zhǔn)值的方法。作為得分C的計(jì)算方法，可以采用例如、用基本模型中的h胰島素分泌開始的血糖值閾值除以正常人的標(biāo)準(zhǔn)值的方法。這些得分，數(shù)值越大其病因影響度越大。
接著，CPU11a判斷進(jìn)入支持信息的生成處理(步驟S4)、還是進(jìn)入病狀模擬(步驟S5)。該判斷也可以如此進(jìn)行，即，進(jìn)行催促使用者輸入的顯示，通過使用者判斷并進(jìn)行規(guī)定的鍵輸入來指定應(yīng)進(jìn)行的處理?；蛘撸部梢栽诓襟ES1的輸入時(shí)，使用者預(yù)先輸入進(jìn)行哪種處理的信息。另外，這種分支判斷并不是必需的，也可以在CPU11a實(shí)施步驟S4后，時(shí)序地進(jìn)行步驟S5。
在步驟S4的診療支持信息生成處理中，根據(jù)在步驟S2中求得的3個(gè)得分(A、B、C)的大小關(guān)系，由CPU11a進(jìn)行以下4個(gè)處理中的某一個(gè)處理。
步驟S4-1末梢的胰島素抵抗性被判定為最大時(shí)步驟S4-2來自肝臟的葡萄糖釋放亢進(jìn)被判定為最大時(shí)步驟S4-3胰島素分泌下降被判定為最大時(shí)在這3個(gè)處理中，CPU11a針對各種病因，根據(jù)規(guī)定的診療判斷標(biāo)準(zhǔn)，生成由治療方針、施用藥物等構(gòu)成的支持信息。
例如，當(dāng)末梢的胰島素抵抗性被判定為最大時(shí)，CPU11a能夠生成抵抗性改善藥即TZD藥最適合的信息。
另外，當(dāng)來自肝臟的葡萄糖釋放亢進(jìn)被判定為最大時(shí)，CPU11a能夠生成抑制糖釋放的BG藥最適合的信息。
同樣，當(dāng)胰島素分泌下降被判定為最大時(shí)，CPU11a能夠生成刺激胰島素分泌的SU藥最適合的信息。
然后，在步驟S4之后，CPU11a使生成的診療支持信息顯示在顯示器13上，或者由打印機(jī)打印出來(步驟S6)。
在病狀模擬處理(步驟S5)中，CPU11a利用求得的參數(shù)值，預(yù)測進(jìn)行治療后的患者的病狀。病狀的預(yù)測，例如通過輸入施用特定量的某種藥物的信息，CPU11a計(jì)算出表示所述各參數(shù)值的各函數(shù)值，使這些各參數(shù)值增加或者減少，并把其參數(shù)值施加到所述生物體模型驅(qū)動(dòng)部來進(jìn)行。此后，CPU11a，進(jìn)入步驟S6處理，使步驟S2、S3以及S5中求得的有助于診療支持的信息顯示在顯示器12上，或者由打印機(jī)打印出來。以上即為本發(fā)明的糖尿病診療支持系統(tǒng)的整個(gè)流程。
如上分析病狀確定治療方針后，如上所述在步驟S6，把包含決定的治療方針的治療支持信息提供給醫(yī)師等。對于一個(gè)患者，由于能夠在第二次及第三次的診斷中都進(jìn)行同樣的檢查、分析，并得到數(shù)值化的分析結(jié)果(得分)，同時(shí)提供診療支持信息，所以能夠客觀而準(zhǔn)確地掌握患者的狀態(tài)隨時(shí)間的變化，對應(yīng)經(jīng)過狀態(tài)、根據(jù)恰當(dāng)?shù)呐袛噙M(jìn)行治療。
例如，由發(fā)現(xiàn)得分的變化，不僅能得知分類了的病狀的變化，而且能夠由定量化的得分值來確認(rèn)是哪種程度的病狀變化，就有可能進(jìn)行更恰當(dāng)?shù)呐袛?、治療。另外，通過利用該診療支持系統(tǒng)，由于能夠不依賴于不確定要素較多的經(jīng)驗(yàn)和主觀，而以預(yù)先準(zhǔn)備的統(tǒng)一的診療判斷標(biāo)準(zhǔn)獲得病狀的分析和治療方針，所以即便是非糖尿病?？频尼t(yī)生也有可能獲得與專科醫(yī)生同等或者相近的判斷或治療。
權(quán)利要求
1.一種用于糖尿病診療支持的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其特征在于，包括用于輸入含有患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的輸入裝置；具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型；根據(jù)所述診療數(shù)據(jù)以及生物體模型，推算適合患者的參數(shù)值的推算單元；根據(jù)由該推算單元推算的參數(shù)值，分析患者的糖尿病病狀的病狀分析單元；根據(jù)分析的病狀，生成診療支持信息的診療支持信息生成單元；以及，輸出由上述病狀分析單元以及/或者診療支持信息生成單元獲得的信息的診療支持信息輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述生物體模型的模型結(jié)構(gòu)對于各患者都一樣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)對應(yīng)于與糖尿病診療相關(guān)的病狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述推算單元推算使輸入的診療數(shù)據(jù)與由生物體模型再現(xiàn)的生物體的活動(dòng)相一致的生物體模型的參數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述病狀分析單元，通過把各患者固有的參數(shù)值與規(guī)定的參數(shù)值的正常范圍進(jìn)行比較，分析患者的病狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述診療支持信息生成單元，根據(jù)與各病狀模式相對應(yīng)的規(guī)定的治療支持信息，生成與所述病狀分析單元的分析結(jié)果的病狀模式相對應(yīng)的治療支持信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，進(jìn)一步包含通過向所述生物體模型輸入所述推算單元推算的參數(shù)值、根據(jù)假定的治療方針進(jìn)行模擬治療，模擬其治療效果的治療模擬單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述診療數(shù)據(jù)是患者的血糖值以及胰島素的濃度，所述推算單元，推算使由所述生物體模型再現(xiàn)的血糖值以及胰島素濃度與被輸入的血糖值以及胰島素濃度相一致的生物體模型的參數(shù)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述生物體模型包含胰臟、肝臟以及末梢組織模型，胰臟模型表現(xiàn)胰島素的分泌、肝臟模型表現(xiàn)葡萄糖的攝取與釋放、末梢組織模型表現(xiàn)由胰島素控制的糖代謝。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述生物體模型具有分別表示胰島素非依賴型葡萄糖代謝速度、葡萄糖濃度底值、胰島素作用點(diǎn)處的胰島素?cái)z取能力、對于胰島素依賴型葡萄糖代謝的胰島素消耗率、胰島素濃度底值、單位時(shí)間的胰島素消耗量、對于葡萄糖刺激的胰島素分泌靈敏度、胰島素分泌開始的血糖值閾值的參數(shù)。
11.一種用于糖尿病診療支持的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其特征在于，包括用于輸入含有患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的輸入裝置；具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型；根據(jù)所述診療數(shù)據(jù)以及生物體模型，推算適合患者的參數(shù)值的推算單元；通過向所述生物體模型輸入所述推算單元推算的參數(shù)值、根據(jù)假定的治療方針進(jìn)行模擬治療，模擬其治療效果的治療模擬單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述生物體模型的模型結(jié)構(gòu)對于各患者都一樣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述推算單元推算使輸入的診療數(shù)據(jù)與由生物體模型再現(xiàn)的生物體的活動(dòng)相一致的生物體模型的參數(shù)值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述診療數(shù)據(jù)是患者的血糖值以及胰島素的濃度，所述推算單元，推算使由所述生物體模型再現(xiàn)的血糖值以及胰島素濃度與被輸入的血糖值以及胰島素濃度相一致的生物體模型的參數(shù)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的糖尿病診療支持系統(tǒng)，其中，所述生物體模型包含胰臟、肝臟以及末梢組織模型，胰臟模型表現(xiàn)胰島素的分泌、肝臟模型表現(xiàn)葡萄糖的攝取與釋放、末梢組織模型表現(xiàn)由胰島素控制的糖代謝。
16.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，存儲有用于使具有輸入裝置以及輸出設(shè)備的計(jì)算機(jī)作為用于糖尿病診療支持的糖尿病診療支持系統(tǒng)而發(fā)揮功能的計(jì)算機(jī)程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序包括使所述計(jì)算機(jī)接收由所述輸入裝置輸入的、包含患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的步驟；使所述計(jì)算機(jī)根據(jù)具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型和所述診療數(shù)據(jù)，推算適合患者的參數(shù)值的步驟；使所述計(jì)算機(jī)根據(jù)推算的參數(shù)值來分析患者的糖尿病的病狀的步驟；使所述計(jì)算機(jī)根據(jù)分析的病狀來生成診療支持信息的步驟；以及，使所述計(jì)算機(jī)通過所述輸出設(shè)備輸出病狀的分析結(jié)果以及/或者生成的診療支持信息的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲介質(zhì)，其中，所述生物體模型的模型結(jié)構(gòu)對于各患者都一樣。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲介質(zhì)，其中，所述參數(shù)對應(yīng)于與糖尿病診療相關(guān)的病狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲介質(zhì)，其中，在使所述計(jì)算機(jī)推算參數(shù)值的步驟中，使所述計(jì)算機(jī)推算使輸入的診療數(shù)據(jù)與由生物體模型再現(xiàn)的生物體的活動(dòng)相一致的生物體模型的參數(shù)值。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的存儲介質(zhì)，其中，在使所述計(jì)算機(jī)分析病狀的步驟中，使所述計(jì)算機(jī)通過將各患者固有的參數(shù)值與規(guī)定的參數(shù)值的正常范圍進(jìn)行比較來分析患者的病狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及糖尿病診療支持系統(tǒng)，其包括用于輸入含有患者的檢查值以及臨床癥狀的診療數(shù)據(jù)的輸入裝置；具有規(guī)定的參數(shù)、把與糖尿病相關(guān)聯(lián)的內(nèi)臟以及/或者器官的功能作為數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)的生物體模型；根據(jù)所述診療數(shù)據(jù)以及生物體模型，推算適合患者的參數(shù)值的推算單元；根據(jù)由該推算單元推算的參數(shù)值，分析患者的糖尿病病狀的病狀分析單元；根據(jù)分析的病狀，生成診療支持信息的診療支持信息生成單元；以及，輸出由上述病狀分析單元以及/或者診療支持信息生成單元獲得的信息的診療支持信息輸出單元。另外也公開了一種計(jì)算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)。
文檔編號G06Q50/22GK1670755SQ20051005479
公開日2005年9月21日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者高地泰浩, 齊藤太計(jì)雄, 中島弘 申請人:希森美康株式會社