[發明專利]便攜式智能胰島素治療泵及其控制模型

有效

• 申請號: 200810000066.5
• 申請日: 2008-01-07
• 公開（公告）號: CN101254322A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 楊力;王儀明
• 申請（專利權）人: 楊力
• 主分類號: A61M5/00
• 分類號: A61M5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高度集約化的以現代電子技術為基礎的便攜式多功能智能胰島素泵及其控制模型。特別是，本發明涉及多功能智能胰島素泵中集成血糖監測及胰島素輸注裝置，并通過內置的與外部單元通信器材有通用協議的關聯系統。

背景技術

人為干預糖尿病患者的胰島素生理量值，是目前治療糖尿病和其它胰島素缺乏癥的主要手段。目前主要有藥物刺激自體分泌；直接補充胰島素兩大類，其中直接補充的形式有注射和口服(尚未定型)兩種。胰島素泵是一種可以在規定的時間自動給予規定量值的胰島素的糖尿病或其他胰島素缺乏癥的醫療器材，它實現了胰島素的自動補充，基本上可以滿足理想化、穩定型糖尿病患者的治療需求。但是，由于人體的血糖值是一種受多種因素影響的、動態的、隨機的變化值，而目前的各類胰島素泵均無法對人體血糖數值自動實施實時監控和針對人體需求動態給量，所以無法做到真正的滿足患者的健康、治療需要。

因此，有必要開發一種能夠對人體血糖值自動實施實時監控，并針對血糖量值及時補充所需量的胰島素治療泵，達到對人體血糖的動態控制，確保血糖維持在一個適合人體健康的理想水平。因此，智能胰島素泵不但可以避免發生高血糖或低血糖給人體造成的損傷，還可以極大的、安全的提高糖尿病患者的生活質量，降低以致避免各種并發癥的發生幾率，使患者接近或達到正常健康人的壽命值。

發明內容

提供一種便攜式智能胰島素治療泵，通過動態監控用戶的血糖水平，跟蹤血糖變化量給用戶體內輸注胰島素達到治療糖尿病的方法。便攜式智能胰島素治療泵，由一個智能胰島素泵本體和與其直接相連的一個血糖檢測傳感器和一個輸注執行器組成。智能胰島素泵本體通過通訊協議與手機相連，用戶可以用手機控制泵的輸注量。智能胰島素治療泵還可以進一步包括一個電源和一個電池。

智能胰島素泵本體包括一個處理器和一個用于存儲血糖數據及胰島素輸注量的歷史記錄數據的存貯器。血糖檢測傳感器通過轉換器直接與該處理器相連接。同時，處理器通過控制器和驅動機構控制貯液箱的胰島素向出口供液。向用戶體內直接輸注胰島素的輸注執行器通過輸液管與出口相連。

智能胰島素泵本體還包括一個監控裝置，檢測的血糖數據經血糖評估單元比較，將信息傳給振動警示器和蜂鳴器。

智能胰島素泵本體還包括一個血糖及輸注信息的顯示器。同時，提供用于接口板，用戶控制計量按鈕和泵鍵板。

智能胰島素泵本體包含一個內置的與外部單系統通信器材，例如手機，有通用協議的控制系統。泵的處理器通過通用通訊協議及無線接口與用戶手機通訊。手機屏幕即可顯示血糖值，又可通過手機鍵控制胰島素的輸注。

智能胰島素泵根據用戶自身血糖的變化特性曲線及正常血糖的基礎量，動態監控用戶的血糖水平，計算監測血糖的誤差，建立輸注泵控制模型。當血糖含量超過允許范圍時，控制器將發出指令，驅動機構將貯液箱中的胰島素通過管道，利用輸注執行器將胰島素注入用戶體內。

智能胰島素泵的控制模型，輸注的邏輯關系：采用不同優先等級，

人工優先級→5.8標準控制級→日定量級

根據人的正常生理需求，保持人體血糖含量在標準誤差范圍之內。根據醫學試驗，正常人的血糖含量在5.8，人體允許的誤差范圍為±0.2。當人體血糖含量在允許范圍之外≥6.0，或者≤5.6，開始報警。

建立胰島素供給的數學模型，如圖3所示。

設t時刻，血糖檢測傳感器得到的實測血糖曲線上A₀點的血糖監測值為5.8，當到t_A時刻時，A點的實測血糖值為V_A，曲線的斜率為k。

則：V_A＝k(t_A-t₀)+5.8

血糖變化值ΔV＝V_A-5.8＝k(t_A-t₀)

由于人體的特性不同，胰島素分泌量與血糖含量的關系為一特定曲線。

Q＝cV

這里，c為常數，需要根據各用戶的特點標定。

胰島素的輸注量ΔQ＝cΔV

所以，ΔQ＝ck(t_A-t₀)

若|ΔV|＜0.2，則不報警，屬于正常允許范圍；

若|ΔV|＝0.2，則報警，但輸注泵不啟動；

若|ΔV|＞0.2，則報警，同時輸注泵啟動，根據檢測的血糖值變化量及輸注泵控制模型向用戶體內輸注胰島素。

實時檢測：從傳感器獲得數據，并在處理中與標準值比較，