本發明專利技術公開了一種基于智能調控的胰島素泵，包括藥倉模塊、微型泵模塊、微處理器模塊、報警器模塊、顯示器模塊、外存儲器模塊、RF模塊、按鍵模塊、電池模塊以及硅針，所述藥倉模塊里面裝有適量的胰島素，通過微型泵及硅針注入到人體內；所述微處理器模塊來實現對驅泵電路的開關控制，能夠使藥物泵出的精度達到0.5U；所述微型泵模塊是利用MEMS技術制造的，其腔體是由壓電片、電極和兩個單向閥門組成的；所述RF模塊是無線接收模塊，所述硅針是一個MEMS器件，與微型泵模塊集成在一起。本發明專利技術克服了現有技術的不足，設計合理，可以實現無痛注射和完全自動控制的效果，具有較高的社會使用價值和應用前景。
【技術實現步驟摘要】
一種基于智能調控的胰島素泵
本專利技術涉及醫療儀器
，尤其涉及一種基于智能調控的胰島素泵。
技術介紹
糖尿病是一種內分泌疾病，而且是一種終生疾病。其起因是：由于人體內分泌失調，導致葡萄糖滯留在血液里面的濃度大于腎臟能過濾的能力所引起的。糖尿病并不可怕，可怕的是糖尿病的并發癥，糖尿病患者往往因此嚴重影響到其生活質量。它的危害也是通過其并發癥所體現出來的。由于糖尿病本身和它的并發癥對人體健康的危害極大，所以尋找更好的治療藥物和治療手段成為了該醫學難題的突破口。自從1921年胰島素被發現并應用于治療糖尿病開始，胰島素在糖尿病治療中就占據了極其重要的位置。在胰島素注射方式的選擇上，長期以來分次注射器注射幾乎是唯一的注射手段。但是這種注射手段不僅藥物吸收效果差，血糖控制不穩定，容易出現低血糖，不能精確定量，而且還給患者帶來了長期依賴注射器注射的痛楚。由于上述注射手段的缺陷，到70年代后期提出了胰島素理想注射的概念，即模擬人體胰腺分泌胰島素的生理特征，這樣用于連續注射的胰島素泵就應運而生了。發展到今天，胰島素泵已經是一個較成熟的產品了。但現有技術中胰島素泵的研究發展均致力于控制糖尿病患者血糖的穩定性，卻忽略了患者的痛苦感受及其使用方便程度。于是，專利技術人有鑒于此，秉持多年該相關行業豐富的設計開發及實際制作的經驗，針對現有的結構及缺失予以研究改良，提供一種基于智能調控的胰島素泵，以期達到更具有實用價值的目的。
技術實現思路
為了解決上述
技術介紹
中提到的現有的胰島素泵旨在控制糖尿病患者血糖的穩定性，卻忽略了患者的痛苦感受及其使用方便程度等問題，本專利技術提供一種基于智能調控的胰島素泵。為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：一種基于智能調控的胰島素泵，包括藥倉模塊、微型泵模塊、微處理器模塊、報警器模塊、顯示器模塊、外存儲器模塊、RF模塊、按鍵模塊、電池模塊以及硅針；所述藥倉模塊里面裝有適量的胰島素，通過微型泵及硅針注入到人體內；所述微型泵模塊是利用MEMS技術制造的，其腔體是由壓電片、電極和兩個單向閥門組成的，當電極上加上正向電壓的時候，壓電片在正方向上有一個變形，導致腔體體積變大，主管藥物流進的單向閥門打開，藥物流進腔體；當電極上不施加電壓的時候，壓電片就恢復到以前的位置，進而腔體體積也恢復到之前的水平，主管藥物流出的單向閥門打開，藥物流出腔體進入導管；如果電極上施加的是反向電壓，則壓電片的形變方向是反方向的形變，同樣這時的流出閥門也打開，較之上面的情況只是藥物流出的量加大了；同時，壓電片的變形量是與驅動電源的頻率還有幅值是息息相關的，壓電材料的諧振頻率是在200Hz左右，工作電壓的幅值定在60V左右；所述微處理器模塊來實現對驅泵電路的開關控制，能夠使藥物泵出的精度達到0.5U；所述RF模塊是無線接收模塊，其能選擇在433/868/915MHz三個頻段工作，滿足人體安全使用頻率的要求；在接收數據包的時候，接收器會對載波和接受地址進行檢測；當載波和接受地址都正確的時候，接收器才會接收來自發射器的數據；這個功能能使胰島素泵工作時不會受到其他信號的干擾，不會接收來自系統內部無線信號以外的數據，增強了該胰島素泵工作時的安全性；當RF模塊接收到了無線信號之后，RF模塊通過SPI協議將接收到的信號傳輸給微處理器模塊，微處理器模塊通過后臺計算得到當前應該注射胰島素的量，并產生相應的PWM來控制驅泵電路，進而實現對注射量的實時控制；所述報警器模塊采用HT-110B-1型號，該模塊吸取當前安防領域的先進技術，能在本設備出現問題時及時提醒，并作出聲音警示；所述硅針是一個MEMS器件，與微型泵模塊集成在一起；所述硅針通過耦合等離子刻蝕、各向異性腐蝕、深反應離子蝕刻等MEMS工藝，在硅基板上加工出內徑為30微米，外徑為90微米，硅針高度為150-200微米，內部深度為300微米的硅針；硅針的高度剛好在刺入皮膚時僅通過阻礙藥物擴散的角質層，不接觸到富含神經和血管的真皮層，不會給人體帶來疼痛的感覺，這樣就實現了無痛無創注射，解決了患者的注射之苦，將整個硅基板和一個柔性基板結合在一起，防止硅針出現斷裂現象，增強整個基板的柔性，在生物相容性的原則下，微型泵模塊的輸出壓力要大于20KPa，遠大于人體所需的5Kpa，從而保證在各種皮膚阻力下藥物推注的基本一致性；所述顯示器模塊的視域范圍為60.5*18.0mm，顯示類型為黃底黑字，驅動方式為1/32duty；其具有專用指令集，能完成文本顯示和圖形顯示的功能設置；所述外存儲器模塊與微處理器模塊進行交互，在胰島素泵運行期間進行信息存儲；所述按鍵模塊采用薄膜按鍵，其具有美觀、使用方便的特點。本專利技術提出的基于智能調控的胰島素泵中共提供了4個按鍵，分別能實現“上翻、下翻、取消、確定”四種功能；在胰島素泵工作時間，長按取消鍵5秒能跳出當前的注射狀態，回到主目錄菜單下；所述電池模塊的型號為XH01-370-01-B，其為整個裝置提供電量；同時本專利技術提出的基于智能調控的胰島素泵還提供了幾套專家系統，有妊娠糖尿病患者、兒童糖尿病、酮癥酸中毒患者；這些患者都可以在注射模式下選擇和自己相合適的專家系統進行注射。本專利技術還提出了一種基于智能調控的胰島素泵的工作方法，包括以下步驟：S1、患者先進行模式選擇，即是否選擇專家注射，所述胰島素泵包含妊娠糖尿病患者、兒童糖尿病患者或酮癥酸中毒患者專用的專家系統，患者可以在專家注射模式下選擇和自己相合適的專家系統進行注射，若選擇了專家注射，則進入對應的專家系統，然后進行注射，直到注射停止為止；S2、若患者沒有選擇專家注射，則進入自由注射模式，并且保存信息，在自由注射模式后繼續選擇是否進行注射，選擇不注射則重新回到模式選擇；S4、選擇注射則進入基礎量注射模塊，所述基礎量注射模塊根據人體胰腺在餐前餐后分泌胰島素的差別，進一步設置有是否選擇餐前注射模塊，若選擇餐前注射模式，則直接進行注射，直至注射停止為止；S5、若不選擇餐前注射模式，則需要根據接收到的無線信號進行劑量計算，然后再進行注射，直至注射停止為止，所述劑量計算的公式為：每日胰島素用量(U)＝[空腹血糖值(mg/dl)-100]×10×體重(kg)×0.6÷1000÷2。所述劑量計算的公式中100是血糖的正常值；×10是為了將血糖單位換算成mg/l；×0.6是因為人體體液量為體重的60％；÷1000是將mg換算成g；÷2為每2g血糖使用1U的胰島素。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：1、本專利技術提出的一種基于智能調控的胰島素泵，可以實現無痛注射，完全自動控制，以及和血糖檢測儀相配合的效果，通過微處理器產生的脈寬調制(PWM)控制，能夠泵出精確的量，給患者的生活帶來了真正的方便。2、本胰島素泵采用了微型針和注射泵相連，微型針采用MEMS技術加工制造，整個針體在一個硅基板上長成，針體的高度在150-200微米，這個高度剛好能夠刺穿人體皮膚的角質層，而不到達富含神經和毛細血管本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于智能調控的胰島素泵，包括藥倉模塊、微型泵模塊、微處理器模塊、報警器模塊、顯示器模塊、外存儲器模塊、RF模塊、按鍵模塊、電池模塊以及硅針，其特征在于：所述藥倉模塊里面裝有適量的胰島素，通過微型泵及硅針注入到人體內；所述微處理器模塊來實現對驅泵電路的開關控制，能夠使藥物泵出的精度達到0.5U；所述微型泵模塊是利用MEMS技術制造的，其腔體是由壓電片、電極和兩個單向閥門組成的；所述RF模塊是無線接收模塊，所述硅針是一個MEMS器件，與微型泵模塊集成在一起；所述按鍵模塊采用薄膜按鍵；所述外存儲器模塊與微處理器模塊進行交互，在胰島素泵運行期間進行信息存儲。/n
【技術特征摘要】
1.一種基于智能調控的胰島素泵，包括藥倉模塊、微型泵模塊、微處理器模塊、報警器模塊、顯示器模塊、外存儲器模塊、RF模塊、按鍵模塊、電池模塊以及硅針，其特征在于：所述藥倉模塊里面裝有適量的胰島素，通過微型泵及硅針注入到人體內；所述微處理器模塊來實現對驅泵電路的開關控制，能夠使藥物泵出的精度達到0.5U；所述微型泵模塊是利用MEMS技術制造的，其腔體是由壓電片、電極和兩個單向閥門組成的；所述RF模塊是無線接收模塊，所述硅針是一個MEMS器件，與微型泵模塊集成在一起；所述按鍵模塊采用薄膜按鍵；所述外存儲器模塊與微處理器模塊進行交互，在胰島素泵運行期間進行信息存儲。
2.根據權利要求1所述的一種基于智能調控的胰島素泵，其特征在于：所述報警器模塊采用HT-110B-1型號。
3.根據權利要求1所述的一種基于智能調控的胰島素泵，其特征在于：所述顯示器模塊的視域范圍為60.5*18.0mm，顯示類型為黃底黑字，驅動方式為1/32duty；其具有專用指令集，能完成文本顯示和圖形顯示的功能設置。
4.根據權利要求1所述的一種基于智能調控的胰島素泵，其特征在于：所述RF模塊能選擇在433/868/915MHz三個頻段工作。
5.根據權利要求1所述的一種基于智能調控的胰島素泵，其特征在于：所述按鍵模塊包括4個按鍵，分別實現“上翻、下翻、取消、確定”四種功能。
6.根據權利要求1所述的一種基于智能調控的胰島素泵，其特征在于：所述電池模塊的型號為XH01-370-01-B。
7.根據權利要求1所述的一種基于智能調控的胰島素泵，其特征在于：所述硅針通過耦合等離子刻蝕、各向異性腐蝕或深反應離子蝕刻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭永安，李陳浩，
申請(專利權)人：邊緣智能研究院南京有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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