CN103585689B - 可抛式无导管胰岛素泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可抛式无导管胰岛素泵，包括：用于储存胰岛素的储药单元；用于控制胰岛素的输入的给药控制单元；用于根据计算出的胰岛素最佳剂量推送胰岛素至人体的给药驱动单元；包括胰岛素留置软管的，用于将输送所述储药单元中储存胰岛素的所述胰岛素留置软管植埋于人体皮下组织的胰岛素留置单元；及用于加热所述可抛式无导管胰岛素泵推送胰岛素处皮肤组织的皮肤加热装置；其中，所述皮肤加热装置包括：皮肤加热膜、升温模块、温度控制模块、保温模块、及温度检测模块。本发明所述可抛式无导管胰岛素泵可以控制人体皮肤的温度，解决目标血糖浓度和胰岛素高峰作用时间之间的延迟问题，并缩短了胰岛素高峰作用时间。

Description

可抛式无导管胰岛素泵

技术领域

本发明属于医药器械领域，涉及一种胰岛素泵，特别是涉及一种可抛式无导管胰岛素泵。

背景技术

正常人的身体中的胰腺可自动监测人体血液中的葡萄糖含量的变化，并自动分泌所需的胰岛素，而糖尿病患者体内无法正常分泌人体所需胰岛素，人体胰腺功能出现异常状况，因此糖尿病是人体胰腺功能出现异常而导致的代谢类疾病，糖尿病为终身疾病。目前医疗技术尚无法根治糖尿病，只能通过稳定血糖来控制糖尿病及其并发症的发生和发展。

目前的医疗技术通过植入人体皮下组织的葡萄糖传感器，能够实时动态监测人体血糖变化的装置为“实时动态血糖监测***”；通过植入人体皮下组织的留置软管，可连续24小时向人体皮下组织精确输注胰岛素的装置为“胰岛素泵”。传统的胰岛素泵需外接一段导管连接胰岛素泵泵体和留置软管，该外置导管容易导致堵塞、破裂或泄漏；传统胰岛素泵的泵体由于造价高需多次重复长期使用，多次重复长期使用会导致泵体内部器件的磨损及故障率的升高，将降低治疗的可靠性和安全型；新型“可抛式无导管胰岛素泵”专指泵体内置留置软管，无需外置导管的胰岛素泵，泵体直接贴在人体皮肤表面，泵体作为耗材一次性使用，泵体使用完后可直接抛弃，不存在器件磨损及故障率高问题，极大地提高了治疗的可靠性和安全型，使用也更方便。能够实时动态监测人体血糖变化，并同时实现连续24小时向人体皮下组织精确输注胰岛素的装置为“人工胰腺”。

由于人体皮肤表面的温度会极大影响胰岛素的高峰作用时间，胰岛素的高峰作用时间越长，胰岛素对人体血糖浓度的实时调节功能就越差，人体皮肤的表面温度通常在32-37度之间，在此温度范围内胰岛素的高峰作用时间较长，温度越低时间越长，目前传统的人工胰腺***无法解决目标血糖浓度和胰岛素高峰作用时间之间的延迟问题，因此无法实现人体血糖浓度的实时迅速调节。目前血糖检测原理大都是酶化学电极法，但凡与酶有关的反应都受温度的影响，而人体皮肤的表面温度却会受到外在环境和内在环境影响而波动，这对于血糖检测是不利的。

电阻发热膜是近年来新兴的一种电热元件，由电绝缘材料和封装在其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件。电阻发热膜作为一种新型的低温辐射电加热元件，具备以下一些优点：

1）电热转换效率高、辐射热占比达；

2）电磁辐射小，对人体无危害；

3）有效发热面积大，热均匀性和热舒适性好；

4）物理性能稳定，功率变化小，使用寿命长；

5）厚度薄，占用空间小等优点。

电阻发热膜作为通电后可以直接将电能转化为热能的电加热元件，再加上利用某些发热膜的个性特征，还具有开发空间大，产品应用领域广的优点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可抛式无导管胰岛素泵，用于解决现有技术中目标血糖浓度与胰岛素高峰作用时间之间存在延迟的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种可抛式无导管胰岛素泵，所述可抛式无导管胰岛素泵包括：用于储存胰岛素的储药单元；与所述储药单元连接的，用于控制胰岛素的输入的给药控制单元；分别与所述储药单元和所述给药控制单元连接的、用于根据计算出的胰岛素最佳剂量推送胰岛素至人体的给药驱动单元；分别与所述给药控制单元和所述储药单元连接的，包括胰岛素留置软管的，用于将输送所述储药单元中储存胰岛素的所述胰岛素留置软管植埋于人体皮下组织的胰岛素留置单元；及用于加热所述可抛式无导管胰岛素泵推送胰岛素处皮肤组织的皮肤加热装置；其中，所述皮肤加热装置包括：皮肤加热膜；内置于所述皮肤加热膜中，用于加热皮肤组织的升温模块；内置于所述皮肤加热膜中与所述升温模块连接的，用于调节加热参数以控制加热范围的温度控制模块；内置于所述皮肤加热膜中与所述温度控制模块连接的，用于保持所述皮肤组织温度的保温模块。

优选地，所述皮肤加热装置还包括用于检测所述皮肤组织温度的温度检测模块，所述温度检测模块内置于所述皮肤加热膜中或者置于所述皮肤加热膜外；内置于所述皮肤加热膜中时，所述温度检测模块与所述温度控制模块连接。

优选地，所述皮肤加热装置集成在所述可抛式无导管胰岛素泵上。

优选地，所述皮肤加热装置的供电方式包括在所述皮肤加热膜上放置能够接收无线供电的互感线圈，或所述皮肤加热膜通过导线连接至所述可抛式无导管胰岛素泵的内置电源上。

优选地，所述皮肤加热装置的供电方式还包括所述皮肤加热膜通过导线连接至外部电源。

优选地，所述可抛式无导管胰岛素泵还可以包括胰岛素泵体、与所述胰岛素泵体连接的胰岛素控制器、及皮肤加热装置；所述胰岛素泵体内置储药单元、与储药单元连接的给药驱动单元、及与所述储药单元连接的，内置胰岛素留置软管的胰岛素留置单元；

优选地，所述皮肤加热膜为电阻发热膜。

优选地，所述电阻发热膜的电绝缘材料为柔性材料或刚性材料。

优选地，所述皮肤加热膜的发热温度控制在32摄氏度至45摄氏度之间。

如上所述，本发明所述的可抛式无导管胰岛素泵，具有以下有益效果：所述可抛式无导管胰岛素泵可以控制人体皮肤的温度，并解决目标血糖浓度和胰岛素高峰作用时间之间的延迟问题，缩短胰岛素高峰作用时间；

附图说明

图1a显示为本发明皮肤加热装置原理结构的示意图。

图1b显示为本发明皮肤加热装置原理结构的示意图。

图2a显示为本发明皮肤加热装置结构的示意图。

图2b显示为本发明皮肤加热装置结构的示意图。

图3显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵原理结构示意图。

图4a显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置原理结构示意图。

图4b显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置原理结构示意图。

图5a显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过无线供电互感线圈供电的结构示意图。

图5b显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过无线供电互感线圈供电的结构示意图。

图6a显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过可抛式无导管胰岛素泵内部电源供电的结构示意图。

图6b显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过可抛式无导管胰岛素泵内部电源供电的结构示意图。

图7a显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过外部电源供电的结构示意图。

图7b显示为本发明可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过外部电源供电的结构示意图。

图8显示为本发明的另一可抛式无导管胰岛素泵结构示意图。

元件标号说明

1皮肤加热装置	24胰岛素留置单元
		11皮肤加热膜	241胰岛素留置软管
12升温模块	25皮肤加热装置
		13温度控制模块	251皮肤加热膜
14保温模块	252升温模块
		15温度检测模块	253温度控制模块
2可抛式无导管胰岛素泵	254保温模块
		21储药单元	255温度检测模块
22给药控制单元	26胰岛素泵体
		23给药驱动单元	27胰岛素控制器

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。

实施例一

本实施例提供一种皮肤加热装置，应用在可抛式无导管胰岛素泵中。请参阅图1a和图1b，显示为所述皮肤加热装置的原理结构示意图，皮肤加热装置1包括：皮肤加热膜11、升温模块12、温度控制模块13、保温模块14、以及温度检测模块15。

在本实施例中，所述皮肤加热装置中皮肤加热膜11采用电阻发热膜，而所述电阻发热膜的供电方式包括是在电阻发热膜上放置无线供电的互感线圈，即所述供无线供电的互感线圈用于为电阻发热膜无线式供电，将电阻发热膜用导线连接到所述可抛式无导管胰岛素泵的内置电源上，或将所述电阻发热膜通过导线连接至外部电源上。所述皮肤加热装置的加热温度需控制在32～45摄氏度之间；所述电阻发热膜可以是任何一种形状，例如，圆形、椭圆形、环形、三角形、U形、Y形、或其它不规则形状，本实施例中采用圆形；而电阻发热膜的电绝缘材料可以是柔性材料，也可以是刚性材料，本实施例采用柔性材料。

所述升温模块12内置于所述皮肤加热膜11中，用于加热皮肤组织的；在本实施例中，所述升温模块12为一个快速升温集成电路，快速升温集成电路可以由发热元件，电源、温度采样元件、开关元件等组成。

所述温度控制模块13内置于所述皮肤加热膜11中与所述升温模块连接，用于调节加热参数以控制加热范围的；在本实施例中，所述温度控制模块13为一个温度控制电路，该温度控制电路可以由温度传感器、继电器、温度调节电路等组成，将皮肤组织的温度控制在32～45摄氏度之间。

所述保温模块14内置于所述皮肤加热膜11中与所述温度控制模块连接，用于保持所述皮肤组织温度的。在本实施例中，保温模块14为一个保温电路，在该电路中将温度设定在32～45摄氏度之间，因此，所述保温电路可以由温度传感器、运算放大器、比较器、加热模块等组成。

所述温度检测模块15用于检测所述皮肤组织温度。在本实施例中，所述温度检测模块15为一个温度检测电路，该电路可以由温度传感器、单片机、温度检测电路等组成。所述温度检测模块，可以内置于所述皮肤加热膜11中，也可以放置在所述皮肤加热膜11外；当所述温度检测模块内置于所述皮肤加热膜11中时，所述温度检测模块15与所述温度控制模块13连接。请参阅图2a和图2b，显示为所述皮肤加热装置的结构示意图。

实施例二

本实施例提供一种可抛式无导管胰岛素泵，请参阅图3，显示为可抛式无导管胰岛素泵原理结构，所述可抛式无导管胰岛素泵用于模拟人体胰腺生理分泌胰岛素的模式与功能，使血糖得到连续的、更符合生理需求的控制。所述可抛式无导管胰岛素泵2根据血糖监测设备或其他方式获取血糖值，再根据血糖值计算人体需要胰岛素的最佳剂量，将计算出最佳剂量的胰岛素注射到人体内。其中，所述可抛式无导管胰岛素泵2包括：储药单元21、给药控制单元22、给药驱动单元23、胰岛素留置单元24、及皮肤加热装置25。所述胰岛素留置单元24包括胰岛素留置软管241、

储药单元21用于储存胰岛素；

与所述储药单元21连接的给药控制单元22用于控制胰岛素的输入；给药控制单元管理储药单元、给药驱动单元及胰岛素留置单元的活动。

分别与所述储药单元21和给药控制单元22连接的给药驱动单元23用于根据计算出的胰岛素最佳剂量推送胰岛素至人体；

分别与所述给药控制单元22和所述储药单元21连接的，包括胰岛素留置软管241的胰岛素留置单元24用于将输送所述储药单元21中储存的胰岛素的胰岛素留置软管241植埋于人体皮下组织；及

皮肤加热装置25用于加热所述可抛式无导管胰岛素泵推送胰岛素处，即植埋所述胰岛素留置软管241处皮肤组织；请参阅图4a和图4b，显示为所述皮肤加热装置25的原理结构示意图，所述皮肤加热装置包括：皮肤加热膜251、升温模块252、温度控制模块253、保温模块254、以及温度检测模块255。

本实施例中所述皮肤加热装置25中皮肤加热膜采用电阻发热膜，当所述皮肤加热装置25集成在所述可抛式无导管胰岛素泵2上时，所述电阻发热膜的供电方式是通过在电阻发热膜上放置无线供电的互感线圈，即所述供无线供电互感线圈用于为电阻发热膜无线式供电，或者通过将电阻发热膜用导线连接到所述可抛式无导管胰岛素泵的内置电源上实现供电；当所述皮肤加热装置未集成在所述可抛式无导管胰岛素泵上独立出来，所述电阻发热膜的供电方式是通过导线将电阻发热膜连接到外部电源上。请参阅图5a、图5b、图6a、图6b、图7a和图7b，分别显示为可抛式无导管胰岛素泵中皮肤加热装置通过无线供电互感线圈供电、通过所述可抛式无导管胰岛素泵内部电源供电、通过外部电源供电的结构图。所述皮肤加热装置的加热温度需控制在32～45摄氏度之间；所述电阻发热膜可以是任何一种形状，例如，圆形、椭圆形、环形、三角形、U形、Y形、或其它不规则形状，优选的情况下为圆形；而电阻发热膜的电绝缘材料可以是柔性材料，也可以是刚性材料，优选情况下为柔性材料。

升温模块252内置于所述皮肤加热膜251中，用于加热所述皮肤组织；在本实施例中，所述升温模块252为一个快速升温集成电路，快速升温集成电路可以由发热元件、电源、温度采样元件、开关元件等组成。

温度控制模块253内置于所述皮肤加热膜251中与所述升温模块252连接，用于调节加热参数以控制加热范围；在本实施例中，所述温度控制模块253为一个温度控制电路，该温度控制电路可以由温度传感器、继电器、温度调节电路等组成，将皮肤组织的温度控制在32～45摄氏度之间。

保温模块254内置于所述皮肤加热膜251中与所述温度控制模块253连接，用于保持所述皮肤组织温度。在本实施例中，保温模块254为一个保温电路，在该电路中将温度设定在32～45摄氏度之间，因此，所述保温电路可以由温度传感器、运算放大器、比较器、加热模块等组成。

温度检测模块255用于检测植埋所述胰岛素留置软管处皮肤组织的温度。在本实施例中，所述温度检测模块255为一个温度检测电路，该电路可以由温度传感器、单片机、温度检测电路等组成。

在本实施例中可以将升温模块252、温度控制模块253、保温模块254、以及温度检测模块255内置于皮肤加热膜251中组成皮肤加热装置25。或者在本实施例中可以将升温模块252、温度控制模块253、及保温模块254内置于皮肤加热膜251中，将所述温度检测模块255与所述皮肤加热膜251连接组成皮肤加热装置25。

所述皮肤加热装置25在通电后发热后缩短了胰岛素的高峰作用时间，有利于更快的控制血糖，从而实现了人体血糖浓度的实时迅速调节。

本实施例中，请参阅图8，显示为另一可抛式无导管胰岛素泵结构，所述可抛式无导管胰岛素泵还可以包括：包括胰岛素泵体26和胰岛素控制器27：其中，所述胰岛素泵体26包括：储药单元、给药驱动单元、及胰岛素留置单元。所述胰岛素留置单元包括胰岛素留置软管。

储药单元用于储存胰岛素；

与储药单元连接的给药驱动单元用于将所述储药单元中的胰岛素输送至人体某部位皮下组织；

与所述储药单元连接的胰岛素留置单元用于将输送所述储药单元中存储的胰岛素的胰岛素留置软管植埋于人体皮下组织；

所述胰岛素控制器27与所述胰岛素泵体26连接，用于管理胰岛素泵体26的一系列活动。

本发明所述的可抛式无导管胰岛素泵通过皮肤加热装置对皮肤的加热可以控制人体皮肤的温度并解决目标血糖浓度和胰岛素高峰作用时间之间的延迟问题，缩短胰岛素高峰作用时间。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种可抛式无导管胰岛素泵，其特征在于：所述可抛式无导管胰岛素泵包括：

用于储存胰岛素的储药单元；

与所述储药单元连接的，用于控制胰岛素的输入的给药控制单元；

分别与所述储药单元和所述给药控制单元连接的、用于根据计算出的胰岛素最佳剂量推送胰岛素至人体的给药驱动单元；

分别与所述给药控制单元和所述储药单元连接的，包括胰岛素留置软管的，用于将输送所述储药单元中储存胰岛素的所述胰岛素留置软管植埋于人体皮下组织的胰岛素留置单元；及用于加热所述可抛式无导管胰岛素泵推送胰岛素处皮肤组织的皮肤加热装置；

其中，所述皮肤加热装置包括：

皮肤加热膜；所述皮肤加热膜为电阻发热膜；

内置于所述皮肤加热膜中，用于加热皮肤组织的升温模块；

内置于所述皮肤加热膜中与所述升温模块连接的，用于调节加热参数以控制加热范围的温度控制模块；

内置于所述皮肤加热膜中与所述温度控制模块连接的，用于保持所述皮肤组织温度的保温模块；

当所述皮肤加热膜集成在所述可抛式无导管胰岛素泵上时，所述皮肤加热装置的供电方式包括在所述皮肤加热膜上放置能够接收无线供电的互感线圈，或所述皮肤加热膜通过导线连接至所述可抛式无导管胰岛素泵的内置电源上；

当所述皮肤加热膜未集成在所述可抛式无导管胰岛素泵上时，所述皮肤加热装置的供电方式是所述皮肤加热膜通过导线连接至外部电源。

2.根据权利要求1所述的可抛式无导管胰岛素泵，其特征在于：所述皮肤加热装置还包括用于检测所述皮肤组织温度的温度检测模块，所述温度检测模块内置于所述皮肤加热膜中或者置于所述皮肤加热膜外；内置于所述皮肤加热膜中时，所述温度检测模块与所述温度控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的可抛式无导管胰岛素泵，其特征在于：所述皮肤加热装置集成在所述可抛式无导管胰岛素泵上。

4.根据权利要求1所述的可抛式无导管胰岛素泵，其特征在于：所述可抛式无导管胰岛素泵还可以包括胰岛素泵体、与所述胰岛素泵体连接的胰岛素控制器、及皮肤加热装置；

所述胰岛素泵体内置储药单元、与储药单元连接的给药驱动单元、及与所述储药单元连接的内置胰岛素留置软管的胰岛素留置单元。

5.根据权利要求1所述的可抛式无导管胰岛素泵，其特征在于：所述电阻发热膜的电绝缘材料为柔性材料或刚性材料。

6.根据权利要求1所述的可抛式无导管胰岛素泵，其特征在于：所述皮肤加热膜的发热温度控制在32摄氏度至45摄氏度之间。