CN111381540A - 一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗设备技术领域，特别地，涉及一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置。本申请提供一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置，包括：探头，被配置为接收来自血糖传感器的电流信号，施加电压激励至血糖传感器；激励模块，被配置为施加电压激励至所述探头；采集滤波模块，被配置为将来自探头的信号进行滤波放大发送至处理控制模块；处理控制模块，被配置为控制数据传输模块将经过处理的电流信号发送至用户显示界面；数据传输模块，被配置为根据所述处理控制模块的指令发送电流信号至用户显示界面；电源模块，被配置为所述激励模块、采集滤波模块、处理控制模块、数据传输模块供电；充电模块，被配置为对所述电源模块进行反复充电。

Description

一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别地，涉及一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置。

背景技术

CGM(Continuous Glucose Monitoring：连续血糖监测)是指通过连续监测皮下组织间液糖浓度，来间接反映血糖浓度的技术。作为″线状″监测方法，CGM可提供连续、全面、可靠的全天候血糖信息，更易发现″点状″监测难以探查到的隐匿性高血糖和低血糖，可以了解血糖波动的趋势，提供高、低血糖的报警，具有巨大的临床意义和价值，它适用于1型糖尿病患者、胰岛素治疗的2型糖尿病患者、围手术期的2型糖尿病患者等，该技术有助于患者更好的控制血糖，改善生存质量。

传统的静脉血糖和血糖仪测验，只能反映瞬间的血糖水平，不能反映患者完整的血糖变化和趋势。而连续血糖监测***能监测血糖动态变化，它可以监测患者血糖变化点及趋势，显示出患者完整的血糖变化图谱，使医生全面了解患者的血糖波动类型和走势，为血糖控制及糖尿病治疗提供客观依据。如发现未知的高血糖和低血糖，从而更准确地评估和调整治疗方案。连续式血糖监测***的开发和应用可极大弥补间歇式血糖仪的不足，真实的反映患者连续血糖变化情况，便于医生和病人随时掌握病情，为更好的指导病人用药，控制饮食，合理开展身体锻炼提供了科学的依据，可帮助病人建立长期的血糖监控方案，确保血糖控制在合理水平。

然而，目前连续血糖监测设备存在着采集精度不高、数据传输不方便，血糖监测设备不能重复利用，使用期限短，设备价格昂贵等问题。

发明内容

本申请提供了一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置，通过设置精密的激励模块、低噪声的采集滤波模块、充电模块、电源模块，处理控制模块、数据传输模块，一定程度上可以解决连续血糖监测传感器的控制装置采集精度不高、数据传输不方便，血糖监测设备不能重复利用使用期限短的问题。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置，包括：

探头，被配置为接收来自血糖传感器的电流信号，并施加电压激励至所述血糖传感器；

激励模块，被配置为施加电压激励至所述探头；

采集滤波模块，被配置为将来自所述探头的电流信号进行滤波放大处理发送至处理控制模块；

处理控制模块，被配置为控制数据传输模块将所述经过处理的电流信号发送至用户显示界面；

数据传输模块，被配置为根据所述处理控制模块的指令发送电流信号至用户显示界面；

电源模块，被配置为所述激励模块、采集滤波模块、处理控制模块、数据传输模块供电；

充电模块，被配置为对所述电源模块进行反复充电。

可选地，所述充电模块为无线充电模块。

可选地，所述充电模块包括线圈组件、过压保护组件、充电谐振组件和充电处理单元，所述过压保护组件控制来自所述线圈组件的电压低于预设阈值电压；所述充电谐振组件将所述过压保护组件生产的电压信号转换为正弦信号；所述充电处理单元将所述正弦信号进行整流生成直流电信号。

可选地，所述电源模块包括前级滤波组件、电压升降压组件、后级滤波组件和电池，所述电池输出的电流通过所述前级滤波组件间，电压升降压组件和后级滤波组件的处理得到所述装置需要的稳定直流电。

可选地，所述处理控制模块被配置为：将所述装置设置为低功耗模式运行；如果所述装置接收血糖传感器发送的监测数据达到预设次数阈值时，控制数据传输模块将接收的监测数据统一发送至用户显示界面。

可选地，所述低功耗模式包括：关闭所述装置不使用的接口、外设；将装置的控制管脚配置为模拟信号输入模式；将所述装置的工作电流设置为2uA-5uA；将所述血糖传感器接入的监测时间间隔设置为30s-40s。

可选地，所述激励模块包括隔离组件、基准调节组件、电压基准组件，所述电压基准组件生成0.3V-0.8V之间的精密电压激励信号。

可选地，所述基准调节组件控制电压处于工作激励范围内；所述隔离组件用于提高施加至探头电压的抗干扰能力和驱动能力。

可选地，所述采集滤波模块包括输入滤波组件、流压转换组件、电压放大组件、前端滤波组件。

可选地，所述输入滤波组件对来自探头的电流信号进行低通滤波，去除前端的接触干扰；所述经过低通滤波的电流信号经过所述流压转化组件、电压放大组件、前端滤波组件的二次低通滤波，实现高精度低噪声的血糖传感器信号采集。

本申请的有益效果在于：通过充电模块和电源模块的设置，可以实现装置在电池电量耗尽时可以再次充电利用，实现了装置的多次利用；进一步通过精密的激励模块、低噪声的采集滤波模块设置，可以实现所述装置对血糖传感器采集数据的准确获取；进一步通过处理控制模块的低功耗设置，可以提高所述装置的工作时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例一种连续血糖监测传感器的采集控制装置结构示意图；

图2示出了本申请实施例激励模块、采集滤波模块的工作示意图；

图3示出了本申请实施例处理控制模块、数据传输模块的工作示意图；

图4示出了本申请实施例充电模块、电源模块的工作示意图；

图5示出了本申请实施例一种连续血糖监测传感器低功耗控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中示出的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。

应当理解，本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语″第一″、″第二″、″第三″等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。

此外，术语″包括″和″具有″以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

本申请中使用的术语″组件″，是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。。

本说明书通篇提及的″多个实施例″、″一些实施例″、″一个实施例″或″实施例″等，意味着结合该实施例描述的具体特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，本说明书通篇出现的短语″在多个实施例中″、″在一些实施例中″、″在至少另一个实施例中″或″在实施例中″等并不一定都指相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，具体特征、结构或特性可以任何合适的方式进行组合。因此，在无限制的情形下，结合一个实施例示出或描述的具体特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其他实施例的特征、结构或特性进行组合。这种修改和变型旨在包括在本申请的范围之内。

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，所述是对本发明的说明而不是限定。

图1示出了本申请实施例一种连续血糖监测传感器的采集控制装置结构示意图。

所述装置包括由探头1、激励模块2、采集滤波模块3、充电模块4、电源模块5、处理控制模块6、数据传输模块7。

设置于人体的血糖传感器，通过探头1接入本申请所述装置；

激励模块2会通过探头1给血糖传感器施加一个电压激励，从而激活所述血糖传感器；

采集滤波模块3通过探头1接收来自所述血糖传感器的电流信号，并进行滤波、转化、放大和采集处理，然后发送至处理控制模块6；

处理控制模块6接收来自采集滤波模块3发送的电流信号，在完成处理后通过数据传输模块7将数据回传给用户。

电源模块5为激励模块2、采集滤波模块3、处理控制模块6、数据传输模块7提供运行的电源；

充电模块4，被配置为当所述电源模块5的电量不足时，对所述电源模块进行充电，便于所述装置的多次使用。

图2示出了本申请实施例激励模块、采集滤波模块的工作示意图。

探头1包括两个电极，激励模块2通过所述电极连接至探头1；采集滤波模块3的信号输入口连接至探头1的两个电极。

激励模块2包括隔离组件21、基准调节组件22、电压基准组件23。

激励模块2的激励信号可实施为0.3V-0.8V大小的精密电压，所述精密电压由电压基准组件23产生。

为了保证电压的精度，通过基准调节组件22控制调节电压能够处于工作激励范围内。

经过所述基准调节组件的电压通过隔离组件21，可以提高激励的抗干扰能力和驱动能力，然后将电压施加至探头1。

采集滤波模块3包括输入滤波组件31、流压转换组件32、电压放大组件33、前端滤波组件34。

探头1所采集的信号为微弱的电流信号，通过输入滤波组件31对信号进行低通滤波，去除前端的接触干扰。

电流信号通常为0.1nA-20nA，所述电流信号经过流压转化组件32和电压放大组件33的处理，再通过前端滤波组件34的二次低通滤波，产生的低噪信号发送至处理控制模块6。这个过程实现了精密的激励产生和高精度、低噪声的信号采集。

图3示出了本申请实施例处理控制模块、数据传输模块的工作示意图。

处理控制模块6包括信号采集接口61、电量采集接口62、数据传输接口63、通讯电源控制接口64、处理单元65。

处理单元65通过信号采集接口61对采集滤波模块3发送的信号的进行采集和处理。在一些实施例中，采集所用12位的ADC处理器，

通过电量采集接口62监测所述装置电量的使用情况，处理单元65通过数据传输接口63和数据传输模块7进行数据交互，其中交互的信息包括连接的检验、数据传输模块7的名称传输、通讯连接标志的传输和采集数据的传输。

数据传输模块7包括时钟组件71、匹配电路72、天线组件73、数据传输控制单元74。

数据传输模块7的运行、电源由处理控制模块6进行控制。具体可实施为通过通讯电源控制接口64，处理单元64控制数据传输模块7的打开和关闭。

数据传输控制单元74的运行需要时钟组件71来维持，数据传送至外部时通过匹配电路72和天线组件73进行传输。其中，匹配电路72和天线组件73还被配置为接受外部信息，所述信息包括唤醒、广播名称、连接和断开信息、数据的获取信息等。

图4示出了本申请实施例充电模块、电源模块的工作示意图。

充电模块4、电源模块5为所述装置提供稳定的电源。本申请所述装置的优点就是可以通过充电模块4对所述装置进行多次充电，使所述装置可以重复使用。在一些实施例中，所述装置的重复使用次数可达到300-500次。

充电模块4包括线圈组件41、过压保护组件42、充电谐振组件43、充电处理单元44。

在一些实施例中，充电模块4可实施为无线充电模块，通过线圈组件41耦合收到电磁能量。

为了充电过程的安全保护，采用了过压保护组件42，从而使进入装置的电压低于预设阈值电压。在一些实施例中，所述预设阈值电压可实施为6V。

进入所述装置的电磁能量通过充电谐振组件43产生有规律的正弦信号，所述正弦信号的频率在一些实施例中可实施为100kHz-200kHz。

充电处理单元44对所述正弦信号进行整流处理，生成直流电信号，并将所述直流电信号充入电池54。

在一些实施例中，电池54的电量可通过处理控制模块6进行检测。当所述装置的电量不足以维持装置工作时，通过数据传输模块7发送低电量报警，提醒需要给装置进行充电。

电源模块5包括前级滤波组件51、电压升降压组件52和后级滤波组件53、电池54。

当电池54的电量可维持所述装置正常运行时，电池54出的电流通过前级滤波组件间51，电压升降压组件52和后级滤波组件53得到所述装置需要的稳定直流电。

图5示出了本申请实施例一种连续血糖监测传感器低功耗控制方法的流程示意图。

本申请所述的血糖连续监传感器通过接入监测、数据采集和数据传输分时控制的方法实现低功耗血糖连续监测。

首先，处理控制模块将所述装置设置为低功耗模式运行。

所述低功耗模式包括关闭装置的不使用接口、外设，将装置的控制管脚配置为模拟信号输入模式，将所述装置的工作电流设置为2uA-5uA，将血糖传感器接入的监测时间间隔设置为30s-40s。

如果所述装置没有收到血糖传感器发送数据时，持续以所述低功耗模式运行。

然后，如果所述装置接收血糖传感器发送的电流信号达到预设次数阈值时，控制数据传输模块将接收的电流信号集中发送至与用户显示界面。

所述装置配置为定时监测血糖传感器的接入，通过定时的控制激励和采集捕捉信息，如果没有血糖传感器采集电流信号，或采集数据的接入，则直接就进入低功耗模式。

如果所述装置监测到有血糖传感器接入时，所述装置开始电流信号的采集；所述电流信号采集完成后，所述装置继续再次进入低功耗模式运行；所述装置在低功耗模式运行中，持续的计算血糖传感器电流信号的采集次数；当所述电流信号的采集次数达到预设的次数阈值时，处理控制模块6控制数据传输模块7进行数据的传输，完成数据发送后，所述装置继续进入低功耗模式运行。

通过定时监测血糖传感器的接入、采集和数据传输的分时控制，可以有效的减小所述装置的功耗，并能保证所述装置的采样精度，以及数据传输的稳定性。在一些实施例中，所述装置在电池容量60mAh-80mAh情况下，通过以上低功耗模式的运行方式，所述装置可以达到12天-15天的工作时间。

本申请的有益效果在于：通过充电模块和电源模块的设置，可以实现装置在电池电量耗尽时可以再次充电利用，实现了装置的多次利用；进一步通过精密的激励模块、低噪声的采集滤波模块设置，可以实现所述装置对血糖传感器采集数据的准确获取；进一步通过处理控制模块的低功耗设置，可以提高所述装置的工作时间。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为″数据块″、″模块″、″引擎″、″单元″、″组件″或″***″。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

计算机存储介质可能包含一个内合有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等，或合适的组合形式。计算机存储介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行***、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机存储介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF、或类似介质，或任何上述介质的组合。

本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)、或连接至外部计算机(例如通过因特网)、或在云计算环境中、或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的***组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的***。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

Claims (10)

1.一种应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，包括：

探头，被配置为接收来自血糖传感器的电流信号，并施加电压激励至所述血糖传感器；

激励模块，被配置为施加电压激励至所述探头；

采集滤波模块，被配置为将来自所述探头的电流信号进行滤波放大处理发送至处理控制模块；

处理控制模块，被配置为控制数据传输模块将经过处理的电流信号发送至用户显示界面；

数据传输模块，被配置为根据所述处理控制模块的指令发送电流信号至用户显示界面；

电源模块，被配置为所述激励模块、采集滤波模块、处理控制模块、数据传输模块供电；

充电模块，被配置为对所述电源模块进行反复充电。

2.如权利要求1所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述充电模块为无线充电模块。

3.如权利要求1所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述充电模块包括线圈组件、过压保护组件、充电谐振组件和充电处理单元，

所述过压保护组件控制来自所述线圈组件的电压低于预设阈值电压；

所述充电谐振组件将所述过压保护组件生产的电压信号转换为正弦信号；

所述充电处理单元将所述正弦信号进行整流生成直流电信号。

4.如权利要求1所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述电源模块包括前级滤波组件、电压升降压组件、后级滤波组件和电池，

所述电池输出的电流通过所述前级滤波组件间，电压升降压组件和后级滤波组件的处理得到所述装置需要的稳定直流电。

5.如权利要求1所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述处理控制模块被配置为：

将所述装置设置为低功耗模式运行；

如果所述装置接收血糖传感器发送的监测数据达到预设次数阈值时，控制数据传输模块将接收的监测数据统一发送至用户显示界面。

6.如权利要求5所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述低功耗模式包括：

关闭所述装置不使用的接口、外设；

将装置的控制管脚配置为模拟信号输入模式；

将所述装置的工作电流设置为2uA-5uA；

将所述血糖传感器接入的监测时间间隔设置为30s-40s。

7.如权利要求1所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述激励模块包括隔离组件、基准调节组件、电压基准组件，所述电压基准组件生成0.3V-0.8V之间的精密电压激励信号。

8.如权利要求7所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，

所述基准调节组件控制电压处于工作激励范围内；

所述隔离组件用于提高施加至探头电压的抗干扰能力和驱动能力。

9.如权利要求1所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，所述采集滤波模块包括输入滤波组件、流压转换组件、电压放大组件、前端滤波组件。

10.如权利要求9所述应用于连续血糖监测传感器的控制装置，其特征在于，

所述输入滤波组件对来自探头的电流信号进行低通滤波，去除前端的接触干扰；

所述经过低通滤波的电流信号经过所述流压转化组件、电压放大组件、前端滤波组件的二次低通滤波，实现高精度低噪声的血糖传感器信号采集。

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