[发明专利]一种柔性微泵驱动的慢性病便携式自动监测/给药装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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Google Glass、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(Electroactive polymers，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。

发明内容

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，本发明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。