CN103549963A - 植入式实时动态血糖监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种植入式实时动态血糖监测设备，所述植入式实时动态血糖监测设备包括：用于实时监测人体内血糖的变化，根据人体内血糖变化产生血糖可用信号，输出血糖可用信号的葡萄糖传感器；与所述葡萄糖传感器连接的，用于处理所述葡萄糖传感器输出的血糖可用信号的动态血糖监测装置；及用于加热植埋所述葡萄糖传感器处皮肤组织的皮肤加热装置；其中，所述皮肤加热装置包括：皮肤加热膜、升温模块、温度控制模块、保温模块、及温度检测模块。本发明所述植入式实时动态血糖监测设备可以控制人体皮肤的温度并减小皮肤温度变化对血糖监测的影响。

Description

植入式实时动态血糖监测设备

技术领域

本发明属于医药器械领域，涉及一种血糖监测设备，特别是涉及一种植入式实时动态血糖监测设备。

背景技术

正常人的身体中的胰腺可自动监测人体血液中的葡萄糖含量的变化，并自动分泌所需的胰岛素，而糖尿病患者体内无法正常分泌人体所需胰岛素，人体胰腺功能出现异常状况，因此糖尿病是人体胰腺功能出现异常而导致的代谢类疾病，糖尿病为终身疾病。目前医疗技术尚无法根治糖尿病，只能通过稳定血糖来控制糖尿病及其并发症的发生和发展。

目前的医疗技术通过植入人体皮下组织的葡萄糖传感器，能够实时动态监测人体血糖变化的装置为“实时动态血糖监测系统”；

目前血糖检测原理大都是酶化学电极法，但凡与酶有关的反应都受温度的影响，而人体皮肤的表面温度却会受到外在环境和内在环境影响而波动，这对于血糖检测是不利的。

电阻发热膜是近年来新兴的一种电热元件，由电绝缘材料和封装在其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件。电阻发热膜作为一种新型的低温辐射电加热元件，具备以下一些优点：

1）电热转换效率高、辐射热占比达；

2）电磁辐射小，对人体无危害；

3）有效发热面积大，热均匀性和热舒适性好；

4）物理性能稳定，功率变化小，使用寿命长；

5）厚度薄，占用空间小等优点。

电阻发热膜作为通电后可以直接将电能转化为热能的电加热元件，再加上利用某些发热膜的个性特征，还具有开发空间大，产品应用领域广的优点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种植入式实时动态血糖监测设备用于解决现有技术中皮肤温度变化对监测血糖产生影响的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种植入式实时动态血糖监测设备，所述植入式实时动态血糖监测设备包括：用于实时监测人体内血糖的变化，根据人体内血糖变化产生血糖可用信号，输出血糖可用信号的葡萄糖传感器；与所述葡萄糖传感器连接的，用于处理所述葡萄糖传感器输出的血糖可用信号的动态血糖监测装置；及用于加热植埋所述葡萄糖传感器处皮肤组织的皮肤加热装置；其中，所述皮肤加热装置包括：皮肤加热膜；内置于所述皮肤加热膜中，用于加热皮肤组织的升温模块；内置于所述皮肤加热膜中与所述升温模块连接的，用于调节加热参数以控制加热范围的温度控制模块；内置于所述皮肤加热膜中与所述温度控制模块连接的，用于保持所述皮肤组织温度的保温模块。

优选地，所述皮肤加热装置还包括用于检测所述皮肤组织温度的温度检测模块，所述温度检测模块内置于所述皮肤加热膜中或者置于所述皮肤加热膜外；内置于所述皮肤加热膜中时，所述温度检测模块与所述温度控制模块连接。

优选地，所述皮肤加热装置集成在所述植入式实时动态血糖监测设备上。

优选地，所述皮肤加热装置的供电方式包括在所述皮肤加热膜上放置能够接收无线供电的互感线圈，或所述皮肤加热膜通过导线连接至所述植入式实时动态血糖监测设备的内置电源上。

优选地，所述皮肤加热装置的供电方式还包括所述皮肤加热膜通过导线连接至外部电源。

优选地，所述皮肤加热膜为电阻发热膜。

优选地，所述电阻发热膜的电绝缘材料为柔性材料或刚性材料。

优选地，所述皮肤加热膜的发热温度控制在32摄氏度至45摄氏度之间。

如上所述，本发明所述的植入式实时动态血糖监测设备，具有以下有益效果：所述植入式实时动态血糖监测设备可以控制人体皮肤的温度及减小了皮肤温度变化对血糖监测的影响。

附图说明

图1a显示为本发明皮肤加热装置原理结构的示意图。

图1b显示为本发明皮肤加热装置原理结构的示意图。

图2a显示为本发明皮肤加热装置结构的示意图。

图2b显示为本发明皮肤加热装置结构的示意图。

图3显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备的原理结构示意图。

图4a显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备中皮肤加热装置的原理结构图。

图4b显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备中皮肤加热装置的原理结构图。

图5a显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备中皮肤加热装置通过无线供电互感线圈供电的结构示意图。

图5b显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备中皮肤加热装置通过无线供电互感线圈供电的结构示意图。

图6a显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备中通过植入式实时动态血糖监测设备内部电源供电的结构示意图。

图6b显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备中通过植入式实时动态血糖监测设备内部电源供电的结构示意图。

图7a显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备通过外部电源供电的结构示意图。

图7b显示为本发明植入式实时动态血糖监测设备通过外部电源供电的结构示意图。

元件标号说明

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。

实施例一

本实施例提供一种皮肤加热装置，应用在植入式实时动态血糖监测设备中。请参阅图1a和图1b，显示为所述皮肤加热装置的原理结构示意图，皮肤加热装置1包括：皮肤加热膜11、升温模块12、温度控制模块13、保温模块14、以及温度检测模块15。

在本实施例中，所述皮肤加热装置中皮肤加热膜11采用电阻发热膜，而所述电阻发热膜的供电方式包括是在电阻发热膜上放置无线供电的互感线圈，即所述供无线供电的互感线圈用于为电阻发热膜无线式供电，将电阻发热膜用导线连接到所述植入式实时动态血糖监测设备的内置电源上，或将所述电阻发热膜通过导线连接至外部电源上。所述皮肤加热装置的加热温度需控制在32～45摄氏度之间；所述电阻发热膜可以是任何一种形状，例如，圆形、椭圆形、环形、三角形、U形、Y形、或其它不规则形状，本实施例中采用圆形；而电阻发热膜的电绝缘材料可以是柔性材料，也可以是刚性材料，本实施例采用柔性材料。

所述升温模块12内置于所述皮肤加热膜11中，用于加热皮肤组织的；在本实施例中，所述升温模块12为一个快速升温集成电路，快速升温集成电路可以由发热元件，电源、温度采样元件、开关元件等组成。

所述温度控制模块13内置于所述皮肤加热膜11中与所述升温模块连接，用于调节加热参数以控制加热范围的；在本实施例中，所述温度控制模块13为一个温度控制电路，该温度控制电路可以由温度传感器、继电器、温度调节电路等组成，将皮肤组织的温度控制在32～45摄氏度之间。

所述保温模块14内置于所述皮肤加热膜11中与所述温度控制模块连接，用于保持所述皮肤组织温度的。在本实施例中，保温模块14为一个保温电路，在该电路中将温度设定在32～45摄氏度之间，因此，所述保温电路可以由温度传感器、运算放大器、比较器、加热模块等组成。

所述温度检测模块15用于检测所述皮肤组织温度。在本实施例中，所述温度检测模块15为一个温度检测电路，该电路可以由温度传感器、单片机、温度检测电路等组成。所述温度检测模块，可以内置于所述皮肤加热膜11中，也可以放置在所述皮肤加热膜11外；当所述温度检测模块内置于所述皮肤加热膜11中时，所述温度检测模块15与所述温度控制模块13连接。请参阅图2a和图2b，显示为所述皮肤加热装置的结构示意图。

实施例二

本实施例提供一种植入式实时动态血糖监测设备，用于实时监测和测量人体内血糖的变化情况，监测人体的血糖值，并输出监测到的血糖值；这样使患者和护理人员能够随时掌握人体血糖值的变动情况，就此做出应对措施。请参阅图3，显示为所述植入式实时动态血糖监测设备的原理结构图，所述植入式实时动态血糖监测设备2包括：葡萄糖传感器21、动态血糖监测装置22、及皮肤加热装置23。

葡萄糖传感器21用于实时监测人体内血糖的变化，根据人体内血糖变化产生血糖可用信号，输出血糖可用信号。葡萄糖传感器可以由酶膜和Clark氧电极或过氧化氢电极组成。葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下会发生氧化反应，消耗氧气，生成葡萄糖酸内酯和过氧化氢。葡萄糖氧化酶被半透膜通过物理吸附的方法固定在靠近铂电极的表面，其活性依赖于其周围的氧浓度。葡萄糖与葡萄糖氧化酶反应，生成两个电子和两个质子。被氧及电子质子包围的还原态葡萄糖氧化酶经过反应后，生成过氧化氢及氧化态葡萄糖氧化酶，葡萄糖氧化酶回到最初的状态并可与更多的葡萄糖反应。葡萄糖浓度越高，消耗的氧越多，生成的过氧化氢越多。葡萄糖浓度越低，则相反。因此，氧的消耗及过氧化氢的生成都可以被铂电极所检测，并可以作为测量葡萄糖的方法。所述葡萄糖传感器21在测量人体血糖时植入人体皮下组织。本实施例中所述葡萄糖传感器不仅可以是电极传感器，也可是光纤传感器，比如以荧光强度作为检测信号。

与所述葡萄糖传感器21连接的动态血糖监测装置22用于处理所述葡萄糖传感器21输出的血糖可用信号，所述血糖可用信号转换为血糖值；及

皮肤加热装置23用于加热植埋所述葡萄糖传感器处皮肤组织。通常，所述皮肤加热装置23集成在植入式实时动态血糖监测设备2上，所述皮肤加热装置23粘贴在所述葡萄糖传感器植埋部位的皮肤表面；或者所述皮肤加热装置不集成在所述植入式实时动态血糖监测设备2上独立出来。所述皮肤加热装置23在通电后产生所需温度可减少温度变化对血糖监测的影响。请参阅图4a和图4b，显示为所述皮肤加热装置23的结构图，所述皮肤加热装置23包括：皮肤加热膜231、升温模块232、温度控制模块233、保温模块234、以及温度检测模块235。

本实施例所述皮肤加热装置23中皮肤加热膜231采用电阻发热膜，而所述电阻发热膜的供电方式包括当所述皮肤加热装置23集成在所述植入式实时动态血糖监测设备2上时在电阻发热膜上放置无线供电的互感线圈，即所述供无线供电的互感线圈用于为电阻发热膜无线式供电，或者将电阻发热膜用导线连接到所述植入式实时动态血糖监测设备2的内置电源上；当所述皮肤加热装置23没有集成在所述植入式实时动态血糖监测设备2独立出来时，所述电阻发热膜的供电方式为通过导线将所述电阻发热膜连接至外部电源。请参阅图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、及图7b，分别显示为植入式实时动态血糖监测设备中皮肤加热装置通过无线供电的互感线圈供电、通过植入式实时动态血糖监测设备2内部电源供电、通过外部电源供电的结构图。所述皮肤加热装置23的加热温度需控制在32～45摄氏度之间；所述电阻发热膜可以是任何一种形状，例如，圆形、椭圆形、环形、三角形、U形、Y形、或其它不规则形状，优选的情况下为圆形；而电阻发热膜的电绝缘材料可以是柔性材料，也可以是刚性材料，优选情况下为柔性材料。

内置于所述皮肤加热膜231中的升温模块232用于加热植入葡萄糖传感器21处的皮肤至32～45摄氏度之间；在本实施例中，所述升温模块231为一个快速升温集成电路，快速升温集成电路可以由发热元件、电源、温度采样元件、开关元件等组成。

与所述升温模块232连接的内置于所述皮肤加热膜231中的温度控制模块233用于调节加热参数以控制加热范围；在本实施例中，所述温度控制模块233为一个温度控制电路，该温度控制电路可以由温度传感器、继电器、温度调节电路等组成，将皮肤组织的温度控制在32～45摄氏度之间。

与所述温度控制模块233连接的内置于所述皮肤加热膜231中的保温模块234用于将植入所述葡萄糖传感器21处皮肤组织的温度保持在32～45摄氏度之间；在本实施例中，保温模块234为一个保温电路，在该电路中将温度设定在32～45摄氏度之间，因此，所述保温电路可以由温度传感器、运算放大器、比较器、加热模块等组成。

温度检测模块235用于检测植埋所述葡萄糖传感器21处皮肤组织的温度。在本实施例中，所述温度检测模块235为一个温度检测电路，该电路可以由温度传感器、单片机、温度检测电路等组成。

在本实施例中可以将升温模块232、温度控制模块233、保温模块234、以及温度检测模块235内置于皮肤加热膜231中组成皮肤加热装置23，所述温度检测模块235与所述温度控制模块233连接。或者在本实施例中可以将升温模块232、温度控制模块233、及保温模块234内置于皮肤加热膜中，将所述温度检测模块235与所述皮肤加热膜231连接组成皮肤加热装置23。

本发明所述的植入式实时动态血糖监测设备通过皮肤加热装置对皮肤的加热可以控制人体皮肤的温度，并且减小皮肤温度变化对血糖监测的影响。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述植入式实时动态血糖监测设备包括：

用于实时监测人体内血糖的变化，根据人体内血糖变化产生血糖可用信号，输出血糖可用信号的葡萄糖传感器；

与所述葡萄糖传感器连接的，用于处理所述葡萄糖传感器输出的血糖可用信号的动态血糖监测装置；及

用于加热植埋所述葡萄糖传感器处皮肤组织的皮肤加热装置；其中，所述皮肤加热装置包括：

皮肤加热膜；

内置于所述皮肤加热膜中，用于加热皮肤组织的升温模块；

内置于所述皮肤加热膜中与所述升温模块连接的，用于调节加热参数以控制加热范围的温度控制模块；

内置于所述皮肤加热膜中与所述温度控制模块连接的，用于保持所述皮肤组织温度的保温模块。

2.根据权利要求1所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述皮肤加热装置还包括用于检测所述皮肤组织温度的温度检测模块，所述温度检测模块内置于所述皮肤加热膜中或者置于所述皮肤加热膜外；内置于所述皮肤加热膜中时，所述温度检测模块与所述温度控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述皮肤加热装置集成在所述植入式实时动态血糖监测设备上。

4.根据权利要求1所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述皮肤加热装置的供电方式包括在所述皮肤加热膜上放置能够接收无线供电的互感线圈，或所述皮肤加热膜通过导线连接至所述植入式实时动态血糖监测设备的内置电源上。

5.根据权利要求1所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述皮肤加热装置的供电方式还包括所述皮肤加热膜通过导线连接至外部电源。

6.根据权利要求1所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述皮肤加热膜为电阻发热膜。

7.根据权利要求6所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述电阻发热膜的电绝缘材料为柔性材料或刚性材料。

8.根据权利要求1所述的植入式实时动态血糖监测设备，其特征在于：所述皮肤加热膜的发热温度控制在32摄氏度至45摄氏度之间。

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