BP-PID胰岛素泵

输注偏差减半

用BP神经网络整定PID参数，最低有效输注剂量降至0.047 U，低剂量输注偏差平均下降近5个百分点。

王雷捷 · Guo, Xudong · Peng, Qiuyue · Yuan, Yang · Wang, Hongyan · 张振

PLoS ONE 2025

参数信息

最低有效单次输注剂量

0.047 U

低剂量输注偏差降低幅度

1.47–10.87 %

低剂量输注偏差平均降低

4.91 %

低基础率输注平均偏差降低

12.85 %

LSTM补偿后大剂量输注平均偏差降低

12.05 %

LSTM补偿后大剂量输注最大偏差降低

14.12 %

LSTM模型训练集/测试集比例

85/15 %

LSTM模型隐层神经元数

32

技术优势

最低有效剂量减半

通过优化机械结构和BP-PID控制，最低有效单次输注剂量从0.095 U降至0.047 U，使更精细的胰岛素剂量调整成为可能。

低剂量偏差显著降低

在0.1–0.9 U低剂量范围内，偏差降低1.47%至10.87%，平均降低4.91个百分点，提高微量输注的准确性。

长时间低基础率输注更稳定

在0.5 U/h低基础率持续输注24小时后，平均偏差降低12.85%，适用于需要持续微量给药的患者。

LSTM补偿大剂量偏差

利用LSTM模型预测输注偏差并进行补偿，使大剂量输注的平均偏差降低12.05%，最大偏差降低14.12%。

应用场景

• 胰岛素泵：直接用于糖尿病患者胰岛素输注，提升剂量精度。
• 精准输注：实现低至0.047 U的精细输注，减少剂量偏差。
• 医疗仪器：作为高精度医疗设备，满足临床微量给药需求。
• 泵控系统：BP-PID控制算法提升泵的输注稳定性。
• 人工智能：LSTM预测补偿进一步降低输注偏差。