[发明专利]一种微创式无线血糖检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械中人体微创式测血糖技术领域，具体是用微机电系统传感器和无线探测器相结合达到糖尿病人的日常测血糖，可以用于医疗机构以及家庭使用。

背景技术

糖尿病是危害人类健康的四大疾病之一，它是人体内胰岛素相对或绝对不足及靶细胞对胰岛素敏感性降低而引起的一种慢性疾病，是临床多发病症。

糖尿病患者为了避免糖尿病的并发症，需要频繁地测量和控制血糖浓度，目前还没有彻底根治糖尿病的方法，糖尿病患者测量血糖浓度的方法大部分是采用针刺采血的血糖计。目前市场上较为常见的两大类血糖检测仪：电化学法和光发射技术，电化学法采用检测反应过程中产生的电流信号的原理来检测血糖值，酶与葡萄糖反应产生的电子通过电流记数设施，读取电子的数量，再转化成葡萄糖浓度读数。光反射法是检测反应过程中试条的颜色变化来反应血糖值，通过酶与葡萄糖的反应产生的中间物，运用检测器检测试纸反射面的发射光的强度，将这些反射光的强度，转化成葡萄糖浓度。

目前这两类血糖检测仪主要都是采用直接检测血液对患者血液中的血糖进行测量，但是频繁的采血进行血液葡萄糖浓度的测量一方面给糖尿病患者带来了巨大的经济负担和医疗费用，另一方面也给糖尿病患者带来了巨大的身体和心理痛苦和感染疾病的风险。

本发明提供了一种基于水凝胶的微创式无线血糖检测系统。通过一次微创式的和人体皮肤接触，然后就可以在一定时间内用无线探测的办法测血糖，来解决上述背景技术中提出的问题，从而极大得减少了病人频繁的采血过程中的疼痛感，同时可以得到足够的血糖数据。这种水凝胶从1990年问世后，引起了一定的注意【文献1】。但是这种水凝胶的响应速度是和体积成正比的，体积较大会导致响应速度变慢。本发明成功地用微米级别的水凝胶和微机电系统相集成，从而显著地提高了传感器的响应速度，而且使传感器有足够的信号敏感度。

同时，与酶法传感器相比，水凝胶不带入异源生物大分子，而水凝胶的生物相容性也在其它领域如隐形眼镜等得到广泛应用，其物理特质也为产品的稳定性和可重复性带来了成本和储运条件的优势。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：微创式无线血糖检测系统，包括水凝胶基础上的微机电系统传感器(1)和无线探测器(2)。其中水凝胶基础上的微机电系统传感器包括水凝胶(4)，微孔膜(5)，弹性玻璃膜(6)，电容板(7)，电感线圈(8)，和硅基板(9)。微孔膜(5)可以做到直径小于0.5毫米，和皮肤接触并且轻微刺破皮肤，从而达到体液渗透通过微孔膜的作用。水凝胶(4)和体液互相接触，体液中的葡萄糖浓度可以使这种特殊的水凝胶产生体积变化。和水凝胶接触的弹性玻璃膜(6)在膨胀的水凝胶作用下产生弯曲度变化。在弹性玻璃膜的另一侧，集成着电容板(7)的一极，弯曲的电容板使电容值发生改变。而电容和电感线圈(8)形成了一个闭合的微型谐振LC电路。

微机电系统传感器的微孔膜体积可以制成小于0.5毫米的直径，轻微刺破皮肤后就可以和体液接触，为了不影响糖尿病人的日常生活，传感器可以用防水胶布贴在皮肤上。在一定时间内，比如14天至一个月，病人都可以用便携的无线探测器读出血糖值。

体外的无线探测器内含发射线圈，在工作状态下，发射线圈可以重复性地发出无线RF脉冲信号(比如有10kHz重复周期的10MHz的脉冲信号)。当脉冲信号的频率和传感器的微型谐振LC电路的固有频 率共振时，发射线圈感应到信号，经过放大电路，信号输入到锁相环路(PLL)。当锁相信号发生时，输出信号就可以读出谐振LC电路的频率。这个技术可以做成很小的便携装置，从而方便携带而且准确地读出传感器的测量值。

作为本发明再进一步的方案：无线探测器可以做出和手机相连的模块，这样病人可以用手机来读出血糖值并储存下来，或者通过蓝牙，WIFI或无线通讯的办法把数据上传到网上，可以供医生参考。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明使用先进的半导体制造工艺来加工和制造传感器，通过一次微创式在刺破皮肤较浅的状态下附着在身体上，在一定时间内就可以用无线探测地办法随时读出血糖值。从而极大地减轻及消除了频繁采血过程的疼痛，尤其对糖尿病人日常测量，避免了传统的采血测量带来的疼痛。

2.本发明的微机电系统传感器可以附着在身体的各个部位，比如前臂和大腿，传感器的微小体积以及防水胶布的保护功能可以最大限度地不影响病人的日常生活，给用户带来极大的方便和安全，同时减少了频繁采血的感染风险。

附图说明