本發(fā)明涉及一種壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)，具體為一種胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變，糖尿病已經(jīng)成為多發(fā)病和常見病。根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟(idf)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，僅在全球小于15歲的兒童中，1型糖尿病患病年增加率約3％，且我國(guó)人口基數(shù)大，患兒絕對(duì)人數(shù)仍是個(gè)龐大人群。胰島素泵是糖尿病控制治療的最佳手段，目前市售的有傳統(tǒng)電機(jī)式胰島素泵，基于壓電陶瓷片的壓電微泵等，但傳統(tǒng)的胰島素泵體積太大不利于便攜式使用，并且只以一定的速度注射胰島素，達(dá)不到最佳的治療效果；基于壓電陶瓷片的壓電微泵的穩(wěn)定性不好且存在衰退，影響胰島素劑量注射精度，耽誤治療效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置，將基于納米材料的高靈敏度軟性薄膜壓力傳感器集成到胰島素注射泵上，通過納米軟性薄膜壓力傳感器對(duì)泵壓的監(jiān)測(cè)感知來調(diào)節(jié)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制胰島素注射器的注射速度，結(jié)合人體血糖含量實(shí)現(xiàn)模擬生理性胰島素分泌。

發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置，包括裝置本體、儲(chǔ)藥器、橡皮活塞、納米軟性薄膜壓力傳感器、微型馬達(dá)、螺旋型推桿和控制系統(tǒng)，所述儲(chǔ)藥器設(shè)在裝置本體的一側(cè)，橡皮活塞位于儲(chǔ)藥器上，所述納米軟性薄膜壓力傳感器設(shè)在橡皮活塞上，所述微型馬達(dá)設(shè)在裝置本體上，所述微型馬達(dá)的傳動(dòng)軸通過螺旋型推桿與橡皮活塞連接，還包括血糖監(jiān)測(cè)模塊，所述血糖監(jiān)測(cè)模塊與控制系統(tǒng)電連接，所述納米軟性薄膜壓力傳感器包括第一襯底、第一電極層、第一壓敏層、支撐層、第二電極層、第二壓敏層和第二襯底，所述第一壓敏層安裝在第一電極層上方，所述第二壓敏層安裝在第二電極層上方，所述第一壓敏層和第二壓敏層通過支撐層連接，所述第一壓敏層和第二壓敏層之間存在間隙，所述第一電極層設(shè)在第一襯底上，所述第二電極層設(shè)在第二襯底上。

作為優(yōu)選，所述支撐層為環(huán)狀支撐物且位于第一襯底和第二襯底之間，所述第一壓敏層和第二壓敏層位于支撐層內(nèi)且第一壓敏層和第二壓敏層存在間隙。

作為優(yōu)選，所述支撐層為條狀物且位于第一壓敏層和第二壓敏層的側(cè)面。

作為優(yōu)選，所述第一壓敏層和第二壓敏層為具有三維孔狀微結(jié)構(gòu)的海綿狀。

作為優(yōu)選，所述第一壓敏層和第二壓敏層由納米復(fù)合壓敏材料制成，

所述納米復(fù)合壓敏材料包括導(dǎo)電材料、高分子材料、分散體和助劑。

作為優(yōu)選，所述第一壓敏層和第二壓敏層的厚度1μm—500μm。

作為優(yōu)選，所述第一襯底和第二襯底均由柔性薄膜制成。

發(fā)明的有益效果是：為了實(shí)現(xiàn)胰島素泵的智能化，安全方便糖尿病患者使用，本發(fā)明提供一種用于胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)的裝置，將基于納米材料的高靈敏度軟性薄膜壓力傳感器集成到胰島素注射泵上，通過納米軟性薄膜壓力傳感器對(duì)泵壓的監(jiān)測(cè)感知來調(diào)節(jié)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速進(jìn)而控制胰島素注射器的注射速度，結(jié)合人體血糖含量實(shí)現(xiàn)模擬生理性胰島素分泌。

本發(fā)明的胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置在根據(jù)控制系統(tǒng)中由患者(通常在醫(yī)生的指導(dǎo)下)自己根據(jù)血糖的波動(dòng)情況，設(shè)置好個(gè)體化的輸注劑量，再結(jié)合在某時(shí)間段內(nèi)需要輸注的胰島素劑量對(duì)應(yīng)推動(dòng)壓力值的程序，當(dāng)胰島素注射泵開始注射時(shí)，微型馬達(dá)推動(dòng)螺旋型推桿向橡皮活塞靠近，推桿接觸到位于橡皮活塞上的納米軟性薄膜壓力傳感器時(shí)，傳感器就會(huì)感知到推桿壓力并將檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置指令控制微型馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而微量且精確地推動(dòng)橡皮活塞，將胰島素準(zhǔn)確安全地輸入體內(nèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置的剖面示意圖。

附圖說明：1、裝置本體，2、儲(chǔ)藥器，3、橡皮活塞，4、納米軟性薄膜壓力傳感器，41、第一襯底，42、第一電極層，43、第一壓敏層，44、支撐層，45、第二電極層，46、第二壓敏層，47、第二襯底，5、微型馬達(dá)，6、螺旋型推桿，7、控制系統(tǒng)，8、血糖監(jiān)測(cè)模塊。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖所示，一種胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置，包括裝置本體1、儲(chǔ)藥器2、橡皮活塞3、納米軟性薄膜壓力傳感器4、微型馬達(dá)5、螺旋型推桿6和控制系統(tǒng)7，所述儲(chǔ)藥器2設(shè)在裝置本體1的一側(cè)，橡皮活塞3位于儲(chǔ)藥器2上，所述納米軟性薄膜壓力傳感器4設(shè)在橡皮活塞3上，所述微型馬達(dá)5設(shè)在裝置本體1上，所述微型馬達(dá)5的傳動(dòng)軸通過螺旋型推桿6與橡皮活塞3連接，還包括血糖監(jiān)測(cè)模塊8，所述血糖監(jiān)測(cè)模塊8與控制系統(tǒng)7電連接，所述納米軟性薄膜壓力傳感器4包括第一襯底41、第一電極層42、第一壓敏層43、支撐層44、第二電極層45、第二壓敏層46和第二襯底47，所述第一壓敏層43安裝在第一電極層42上方，所述第二壓敏層46安裝在第二電極層45上方，所述第一壓敏層43和第二壓敏層46通過支撐層44連接，所述第一壓敏層43和第二壓敏層46之間存在間隙，所述第一電極層42設(shè)在第一襯底41上，所述第二電極層45設(shè)在第二襯底47上。

所述支撐層44為環(huán)狀支撐物且位于第一襯底41和第二襯底47之間，所述第一壓敏層43和第二壓敏層46位于支撐層44內(nèi)且第一壓敏層43和第二壓敏層46存在間隙。

所述支撐層44為條狀物且位于第一壓敏層43和第二壓敏層46的側(cè)面。

所述第一壓敏層43和第二壓敏層46為具有三維孔狀微結(jié)構(gòu)的海綿狀。

所述第一壓敏層43和第二壓敏層46由納米復(fù)合壓敏材料制成，所述納米復(fù)合壓敏材料包括導(dǎo)電材料、高分子材料、分散體和助劑。所述第一壓敏層43和第二壓敏層46的厚度1μm—500μm。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述第一襯底41和第二襯底47均由柔性薄膜制成。

本發(fā)明的胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置在根據(jù)控制系統(tǒng)中由患者(通常在醫(yī)生的指導(dǎo)下)自己根據(jù)血糖的波動(dòng)情況，設(shè)置好個(gè)體化的輸注劑量，再結(jié)合在某時(shí)間段內(nèi)需要輸注的胰島素劑量對(duì)應(yīng)推動(dòng)壓力值的程序，當(dāng)胰島素注射泵開始注射時(shí)，微型馬達(dá)推動(dòng)螺旋型推桿向橡皮活塞靠近，推桿接觸到位于橡皮活塞上的納米軟性薄膜壓力傳感器時(shí)，傳感器就會(huì)感知到推桿壓力并將檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置指令控制微型馬達(dá)的轉(zhuǎn)速進(jìn)而微量且精確地推動(dòng)橡皮活塞，將胰島素準(zhǔn)確安全地輸入體內(nèi)。

本發(fā)明的納米軟性薄膜壓力傳感器，主要包括第一pet薄膜襯底、第一電極層、第一壓敏層、支撐層，以及第二pet薄膜襯底、第二電極層、第二壓敏層。將第一、二pet薄膜襯底上含有壓敏層的兩面隔空組裝形成本發(fā)明的軟性薄膜壓力傳感器，當(dāng)軟性襯底上的壓敏層受壓時(shí)，壓敏材料的電阻率產(chǎn)生變化及兩壓敏層接觸面積改變導(dǎo)致電阻變化而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的感知，當(dāng)撤除外力后，壓敏材料的電阻率又恢復(fù)到原來值，本申請(qǐng)采用壓敏材料的電阻率變化及兩壓敏層接觸面積改變的協(xié)同作用來進(jìn)一步提高傳感器靈敏度。第一電極層位于第一pet薄膜表面且與襯底緊密接觸，第一壓敏層位于第一電極層表面且與電極緊密接觸、支撐層位于第一壓敏層表面；第二電極層位于第二pet薄膜襯底表面且與襯底緊密接觸，第二壓敏層位于第二電極層表面且與電極緊密接觸。

本發(fā)明的納米軟性薄膜壓力傳感器還可以為下述一種結(jié)構(gòu)：主要包括第一軟性pi襯底、第一電極層，以及第二軟性pi襯底、第二壓敏層、支撐層。將第一軟性pi襯底上含有電極層的面與第二軟性pi襯底上含有壓敏層的面通過支撐層隔空組裝形成本發(fā)明的軟性薄膜壓力傳感器。

納米軟性薄膜壓力傳感器還包括與之匹配的控制系統(tǒng)中的電路處理模塊，納米壓力傳感器采集推桿壓力信號(hào)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電學(xué)輸出信號(hào)，將信號(hào)傳輸給電路處理模塊，電路處理模塊里的信號(hào)處理電路將接收的電學(xué)信號(hào)進(jìn)行整形、放大、濾波、a/d轉(zhuǎn)換等處理，再通過集成在電路處理模塊里的算法把輸出電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的壓力值反饋給控制系統(tǒng)。信號(hào)傳輸方式為有線電性傳輸或無線傳輸連接。該納米壓力傳感器實(shí)時(shí)精密的監(jiān)測(cè)輸注壓力，使得胰島素泵壓能得到靈敏的監(jiān)測(cè)，能有效防止輸液管道堵塞或儲(chǔ)藥注完及時(shí)報(bào)警(報(bào)警方式可以是蜂鳴、振動(dòng)或led顏色等示警)。

該胰島素注射泵壓監(jiān)測(cè)裝置通過血糖監(jiān)測(cè)模塊能“預(yù)知”血糖水平，模仿胰腺分泌胰島素的機(jī)制，適時(shí)控制給藥系統(tǒng)向患者體內(nèi)注射胰島素的速度，防止注射過量導(dǎo)致低血糖；本發(fā)明采用智能感知、自動(dòng)控制的方式能降低使用成本，方便糖尿病人的治療，減輕經(jīng)濟(jì)和精神壓力，提高生活質(zhì)量水平。

以上述依據(jù)發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改，本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。