一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置制造方法及图纸

技术编号:15668912 阅读:143 留言:0更新日期:2017-06-22 11:42
本发明专利技术公开了一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其包括柔性微泵、控制系统、生理监测传感器、储药盒、针头。控制系统根据给药曲线产生数字脉冲电压,由此使柔性微泵驱动储药盒中的液体药物通过针头进入人体。生理监测传感器实时测量人体生理信号,用于给药反馈控制和/或长期健康跟踪。控制系统根据人体生理信号调整数字脉冲电压。本发明专利技术能够实时测量人体脉相、呼吸等节律和血压,作为日常生理健康监测和评价依据,同时也作为给药效应反馈和控制的参考;流量可调、结构简单,可适合多种容量的储药盒,用于多种慢性病治疗;解决现有的采用电机驱动和螺纹传动的方式进行推注的胰岛素泵体积大、精度不高、笨重和价格昂贵的问题。

A portable automatic monitoring / feeding device for chronic diseases driven by flexible micro pumps

The invention discloses a portable automatic monitoring / feeding device for a chronic disease driven by a flexible micropump, comprising a flexible micropump, a control system, a physiological monitoring sensor, a storage kit and a needle head. The control system generates a digital pulse voltage based on the dosing curve, thereby enabling the flexible micropump to drive the liquid drug in the reservoir into the body through a needle. A physiological monitoring sensor measures human physiological signals in real time for feed back control and / or long-term health tracking. The control system adjusts the digital pulse voltage according to the physiological signal of human body. The invention realizes the real-time measurement of human arterial phase, breathing rhythm and blood pressure, as the basis for the daily physical health monitoring and evaluation, as well as the feedback and control of the reference drug effect; adjustable flow, simple structure, storage box may be suitable for a variety of capacity, for a variety of chronic diseases; resolve the current driven by the motor and screw thread the transmission mode of insulin pump infusion volume, the accuracy is not high, heavy and expensive problems.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置
本专利技术涉及一种慢性病监测/给药装置,尤其涉及一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置。
技术介绍
我国人口正在迈入老龄化阶段,老年人属于冠心病、高血压、糖尿病、哮喘、帕金森症等疾病的高发人群。其中糖尿病、帕金森症等属于常见慢性非传染性疾病,它虽然不能致命,却会对患者造成身体和精神的双重痛苦,也给患者家庭及社会带来很大负担。以糖尿病为例,截止到2016年中国的糖尿病患者在十年间平均发病率增长了近7倍,其中城市人口的发病率增长了近3倍,而农村人口增长了10倍之多,同时呈现出“年轻化”的趋势。目前尚无根治糖尿病的方法,但通过多种治疗手段可以很好的控制糖尿病,主要包括5个方面:糖尿病患者的教育,自我监测血糖,饮食治疗,运动治疗和药物治疗。其中最有效的方式是药物治疗,主要通过人工注射胰岛素治疗糖尿病。可穿戴设备属于新兴技术产业,市场上比较流行的诸如GoogleGlass、iWatch、小米手环等。但由于可穿戴设备用户粘性差,目前整个行业仍然是概念炒作大于实际市场。如果将可穿戴设备与医疗产业相结合,一方面可以利用可穿戴设备的智能性、便捷性,另一方面与相关药物结合可以治疗上述多种慢性疾病。现有治疗慢性病的医疗装置中,针对糖尿病的胰岛素泵最为常用。胰岛素泵又称为人工胰腺,主要由泵、小注射器和与之相连的输液管以及引导针组成。小注射器可以容纳微量的胰岛素,注射器装入泵中后,将相连的输液管前端的引导针用注针器扎入患者的皮下组织,再由驱动泵的螺旋马达推动小注射器的活塞,将胰岛素输注到体内。胰岛素泵的基本用途是模拟胰腺的分泌功能,按照人体需要的剂量将胰岛素持续地注入到病人的皮下,保持血糖稳定,以达到控制血糖的目的。专利文献(CN200410015254.7、CN201420248561.9、CN201010579981.1和CN201310020626.4)给出了不同结构和功能的胰岛素泵。作为胰岛素泵的核心部件,微型马达对药物流量的精确控制至关重要。然而现有用于胰岛素泵的微泵器件均为机械式马达。绝大多数采用的是电机驱动和螺纹传动的方式进行推注,不但精度受到限制,而且体积大、笨重且成本较高。从佩戴方式来看,由于现有胰岛素泵类似于BP机,病人使用时,只能悬挂于胸前,给病人生活带来诸多不便。新兴的电活性聚合物材料(Electroactivepolymers,简称EAP)是一种新型功能材料。作为一种典型的电激活材料,IPMC在外加电激励下可产生大变形,当激励撤除后,它又能恢复到原始的形状尺寸;此外,该材料在外力作用下发生形变,在一定条件下能产生相应的电信号。相对于传统智能材料,IPMC材料具有质量轻、运动灵活、能耗低、易于成形以及经受大变形而不易疲劳损伤等突出优点,使其迅速成为智能材料领域内的一个研究热点。因此,IPMC材料作为微泵元件能够克服传统驱动方式所带来的不足。
技术实现思路
为了解决现有的采用电机驱动和螺纹传动的方式进行推注的胰岛素泵体积大、精度不高、笨重和价格昂贵的问题,本专利技术提供一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置。本专利技术的解决方案是:一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其包括柔性微泵、控制系统、生理监测传感器、储药盒、针头;该控制系统根据给药曲线产生数字脉冲电压,该柔性微泵根据该数字脉冲电压驱动该储药盒中的液体药物通过该针头进入人体实现输液;该生理监测传感器实时测量人体生理信号,该人体生理信号用于给药反馈控制和/或长期健康跟踪,该控制系统根据该人体生理信号调整该数字脉冲电压。作为上述方案的进一步改进,该监测/给药装置还包括与该控制系统电性连接的无线传输单元,该无线传输单元实现该控制系统的信号输入与信号输出。作为上述方案的进一步改进,该监测/给药装置还包括与该控制系统电性连接的显示单元,该显示单元在该控制系统的控制下显示该生理监测传感器的监测信息和该柔性微泵的给药动态信息。作为上述方案的进一步改进,该监测/给药装置还包括给整个装置各个部件供电的电源。作为上述方案的进一步改进,该监测/给药装置还包括实现该监测/给药装置腕/臂佩戴方式的表带和安装在该表带上的表盘,该生理监测传感器安装在该表带的内侧,且在该表带处于佩戴状态时与人体接触;该柔性微泵、该控制系统收容在该表盘内,该针头安装在该表盘的底板上;该监测/给药装置存在无线传输单元时,该无线传输单元也收容在该表盘内;该监测/给药装置存在显示单元时,该显示单元安装在该表盘的顶面上;该监测/给药装置存在电源时,该电源也收容在该表盘内。作为上述方案的进一步改进,该监测/给药装置还包括实现该监测/给药装置贴附式佩戴方式的基底,该基底的正面安装该柔性微泵、该控制系统、该储药盒,该基底的背面安装该生理监测传感器和该针头,且在该基底处于贴附式佩戴状态时,该生理监测传感器和该针头均与人体接触;该监测/给药装置存在无线传输单元时,该无线传输单元也安装在该基底的正面上;该监测/给药装置存在显示单元时,该显示单元也安装在该基底的正面上;该监测/给药装置存在电源时,该电源也安装在该基底的正面上。作为上述方案的进一步改进,该柔性微泵包括盖板一、花瓣式IPMC驱动器及其两侧的两层保护膜、盖板二、微阀叶片层和微泵流体通道层;微阀叶片层嵌入在微泵流体通道层内并通过盖板二封闭,花瓣式IPMC驱动器及其两侧的两层保护膜通过盖板一封装在微泵流体通道层具有盖板二的一侧上。进一步地,花瓣式IPMC驱动器为可弯曲的单瓣膜状IPMC驱动器,其瓣数为6~10个,构成的外圆直径范围为8~30mm;花瓣式IPMC驱动器经过盖板二和微阀叶片层上的连通孔与微泵流体通道层的上通道连通,连通孔的孔径与上通道的宽度相近且范围为0.5~4mm。再进一步地,微阀叶片层的入口通道和出口通道分别采用两个单向弯曲的被动阀。作为上述方案的进一步改进,该储药盒与该柔性微泵的连接通道中含有气体过滤膜,防止注射过程中该储液盒中的气泡进入该柔性微泵。本专利技术具有以下有益效果:(1)能够实时测量人体脉相、呼吸等节律和血压,作为日常生理健康监测和评价依据,同时也作为给药效应反馈和控制的参考;(2)采用智能材料设计核心驱动元件--微泵,流量可调、结构简单,可适合多种容量的储药盒,用于多种慢性病治疗;将其集成到腕式装置表盘内部,简化给药装置的结构,方便佩戴;(3)集成无线个人网络收发模块,传输健康指标和给药数据到个人智能设备终端,用于长期健康状态跟踪和治疗;(4)本专利技术还可同时拓展给药装置的治疗应用面,不仅仅限于糖尿病的治疗,本专利技术在保证性能可靠的基础上,还能够实现穿戴装置的小型化、轻量化和低成本推广。附图说明图1为本专利技术柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置的构成示意图。图2为本专利技术实施例1的慢性病便携式自动监测/给药装置的三维立体示意图,其实现该装置的腕/臂佩戴方式。图3为图2中表盘的构成示意图。图4为本专利技术实施例2的慢性病便携式自动监测/给药装置的正面示意图,其实现该装置的贴附式佩戴方式。图5为图4中慢性病便携式自动监测/给药装置的背面示意图。图6为图1中柔性微泵的三维立体结构示意图。图7为图6中的剖面结构示意图。图8为图6中花瓣式IPMC驱动器的平面示意图。具本文档来自技高网
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一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置

【技术保护点】
一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:其包括柔性微泵、控制系统、生理监测传感器、储药盒、针头;该控制系统根据给药曲线产生数字脉冲电压,该柔性微泵根据该数字脉冲电压驱动该储药盒中的液体药物通过该针头进入人体实现输液;该生理监测传感器实时测量人体生理信号,该人体生理信号用于给药反馈控制和/或长期健康跟踪,该控制系统根据该人体生理信号调整该数字脉冲电压。

【技术特征摘要】
1.一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:其包括柔性微泵、控制系统、生理监测传感器、储药盒、针头;该控制系统根据给药曲线产生数字脉冲电压,该柔性微泵根据该数字脉冲电压驱动该储药盒中的液体药物通过该针头进入人体实现输液;该生理监测传感器实时测量人体生理信号,该人体生理信号用于给药反馈控制和/或长期健康跟踪,该控制系统根据该人体生理信号调整该数字脉冲电压。2.如权利要求1所述的柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:该监测/给药装置还包括与该控制系统电性连接的无线传输单元,该无线传输单元实现该控制系统的信号输入与信号输出。3.如权利要求1所述的柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:该监测/给药装置还包括与该控制系统电性连接的显示单元,该显示单元在该控制系统的控制下显示该生理监测传感器的监测信息和该柔性微泵的给药动态信息。4.如权利要求1所述的柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:该监测/给药装置还包括给整个装置各个部件供电的电源。5.如权利要求1至4中任意一项所述的柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:该监测/给药装置还包括实现该监测/给药装置腕/臂佩戴方式的表带和安装在该表带上的表盘,该生理监测传感器安装在该表带的内侧,且在该表带处于佩戴状态时与人体接触;该柔性微泵、该控制系统收容在该表盘内,该针头安装在该表盘的底板上;该监测/给药装置存在无线传输单元时,该无线传输单元也收容在该表盘内;该监测/给药装置存在显示单元时,该显示单元安装在该表盘的顶面上;该监测/给药装置存在电源时,该电源也收容在该表盘内。6.如权利要求1至4中任意一项所述的柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置,其特征在于:该监测/给药装置还包括实现该监测/给药装置贴附式...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱子才常龙飞王延杰卞长生
申请(专利权)人:苏州艾伊帕微动力科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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