CN106362248A - 用于智能药物输注系统的贴附板及智能药物输注系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于智能药物输注系统的贴附板及智能药物输注系统，旨在解决现有胰岛素泵输液精度低、携带不便、用户体验差的问题。贴附板采用输液接头与贴附板集成，或者输液接头、药物储存管和贴附板三者集成一体的设计，相比现有输液软管技术，有效提高了输液精度，且使用更方便，用户体验更好。智能药物输注系统包括泵体、贴附板和外部控制器，其中，外部控制器与泵体分离设计，携带方便，用户体验好。

Description

用于智能药物输注系统的贴附板及智能药物输注系统
技术领域
本发明属于医疗仪器领域，涉及一种用于智能药物输注系统的贴附板及智能药物输注系统。
背景技术
胰岛素泵被医疗界实践证明是治疗糖尿病，延缓糖尿病并发症的最佳治疗手段。目前的胰岛素泵技术已有20多年的历史，由于医疗仪器的慎重一直没有大的改变。
现有胰岛素泵包括泵体、贴附板、输液针和输注针；泵体包括泵壳体，设置在泵壳体内的驱动装置、微处理器(MCU)、药物储存管和电源，设置在泵壳体外表面的显示器和用户控制界面。微处理器与电源和驱动装置相连；驱动装置与药物储存管相连；药物储存管通过输液软管与输液针相连；贴附板与泵体相连，用于将泵体固定在病人身体上。
其技术实现主要靠微处理器(MCU)控制电机，由驱动装置驱动药物储存管，将胰岛素通过输液软管从输液针输出，注入人体皮下以补充病人所需的胰岛素。这一技术在20多年的实践中取得了较好的治疗效果，但也发现了诸多的缺陷：
1.重量重，体积大，用户体验差：
现有胰岛素泵将全部功能部件集成一体，使得胰岛素泵体积大重量大，携带使用不便，且佩带很不舒服，严重影响了病人日常生活。
2.输液精度低：
现有胰岛素泵采用输液软管技术，输液软管的伸缩误差导致输液精度较低；集成的MCU计算能力有限，无法实现复杂的输液算法，无法提高输液精度，无法适应菜单控制，数据库控制和大计算量的闭环“人工胰腺“功能。
3.隐私性差
现有胰岛素泵的输液控制与泵体在一起，使得病人在使用时毫无隐私，影响病人生活质量。
4.不具备实时反馈功能
现有胰岛素泵没有实时通讯功能，使得病人状况无法实时向医生反馈，有碍于及时调整治疗方案；同时,无法实现数据库数据统计，不能提供有益于治疗的数据。
5.安全性低
现有胰岛素泵没有药液的过量/欠量监控和报警功能，未能考虑环境因素对输液精度的影响，导致病人在使用时易出现过量/欠量输液，危机病人生命健康。
发明内容
为了解决背景技术中提到的现有胰岛素泵输液精度低、携带不便、用户体验差的问题，本发明提供了一种用于智能药物输注系统的贴附板和一种智能药物输注系统。
本发明的第一种技术解决方案是：
用于智能药物输注系统的贴附板，包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管和输液接头；其特殊之处在于：输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面开设有凹槽，凹槽内设置有输液接口；输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通。所述凹槽作为药液输注系统中药液储存管输出端的插口；所述输液接口作为插头插入药液储存管的输出端内，将药液储存管与输液通道相连通。
上述钢针通道内放置有输液钢针；输液钢针的头部设置在输液滞留管内，其中部设置在输液通道和钢针通道内，其尾部设置在输液接头内或伸出输液接头上表面。
一种智能药物输注系统，包括泵体和贴附板；所述泵体包括泵壳体以及设置在泵壳体内的控制系统、驱动装置和药物储存管；控制系统与驱动装置相连，驱动装置与药物储存管相连；泵体设置在贴附板上表面；其特殊之处在于：所述智能药物输注系统还包括外部控制器和设置在泵壳体内的通讯单元；所述外部控制器与通讯单元联接；所述通讯单元与控制系统相连；所述贴附板包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管和输液接头；输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面开设有凹槽，凹槽内设置有输液接口；输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通；输液接头与药物储存管相接，药物储存管的输出端位于所述凹槽内，药物储存管通过输液接口与输液通道相连通(这里凹槽作为药物储存管输出端的插口，输液接口作为插头插入药液储存管的输出端内，将药液储存管与输液通道相连通)。
上述外部控制器与通讯单元通过蓝牙或者Zigbee无线联接，外部控制器能连接至外域网。考虑到无线联接偶尔的不稳定性，外部控制器与通讯单元同时能通过有线方式连接，以保证无线联接不成功时，智能药物输注系统仍能正常工作。输注系统的泵体上设置有开关，以便紧急情况下可以手工输注。上述贴附板上设置有可拆卸微型充电装置，在向药液输注系统充电时药液输注系统仍能正常工作，同时，边充电边使用时无需外露皮肤，保护了病人的隐私；上述泵体上设置有用于固定的可拆卸绑带，以使智能药物输注系统佩戴更稳固，防止掉落。
本发明的第二种技术解决方案是：
用于智能药物输注系统的贴附板，包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管、输液接头和药物储存管；其特殊之处在于：输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面设置有输液接口，输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，其另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通；药物储存管设置在板体上表面中部，与输液接头相连，药物储存管通过输液接口与输液通道相连通。
上述输液接头的顶部或侧面开设有凹槽，所述输液接口设置在该凹槽内；凹槽作为药液输注系统中药物储存管输出端的插口，输液接口作为插头插入药液储存管的输出端内，将药液储存管与输液通道相连通。
上述钢针通道内放置有输液钢针；输液钢针的头部设置在输液滞留管内，其中部设置在输液通道和钢针通道内，其尾部设置在输液接头内或伸出输液接头上表面。
一种智能药物输注系统，包括泵体和贴附板；所述泵体包括泵壳体以及设置在泵壳体内的控制系统和驱动装置；控制系统和驱动装置相连；泵体设置在贴附板上表面；其特殊之处在于：所述智能药物输注系统还包括外部控制器和设置在泵壳体内的通讯单元；所述外部控制器与通讯单元联接；所述通讯单元与处理器相连；所述贴附板包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管、输液接头和药物储存管；输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面设置有输液接口，输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，其另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通；药物储存管设置在板体上表面中部，与输液接口相连，药物储存管通过输液接口与输液通道相连通；药物储存管的另一端与驱动装置相连接。
上述外部控制器与通讯单元通过蓝牙或者Zigbee无线联接，外部控制器能连接至外域网。考虑到无线联接偶尔的不稳定性，外部控制器与通讯单元同时能通过有线方式连接，以保证无线联接不成功时，智能药物输注系统仍能正常工作。输注系统的泵体上设置有开关，以便紧急情况下可以手工输注。
与现有药液输注系统尤其是胰岛素泵相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明无外露输液软管，不存在伸缩误差，输液精度较高；泵体和外部控制器采用分离设计，减小了泵体的体积和重量，携带更方便，佩戴更舒适，且在使用时不会外露皮肤，隐私性好。
2、本发明的外部控制器能连接至外域网，将病人的数据实时传送给上位机(医生方)，便于及时掌控病人的情况，适时调整治疗方案；同时，外部控制器具有一键紧急呼叫功能，便于危急情况时，发出求救信号。
3、贴附板上设置有可拆卸微型充电装置，可边充电边使用，同时，还能保证病人的隐私。
4、本发明取消了现有胰岛素泵所使用的输液针，而采用长度为1～1.5cm，外径小于0.5mm，实现了无痛佩戴。
5、相对于现有抛弃型泵体，本发明的泵体为非抛弃型，大大降低了治疗成本，有利于智能药物输注系统的普及。
附图说明
图1.1是本发明第一种技术方案的泵体和贴附板装配后外部结构示意图；
图1.2是图1.1的A-A向剖视图；
图1.3是图1.2中I处放大图；
图1.4是本发明第一种技术方案的贴附板结构示意图；
图1.5是图1.4的B-B向剖视图；
图1.6是图1.5中Ⅱ处放大图；
图2.1是本发明第二种技术方案的泵体和贴附板装配后外部结构示意图；
图2.2是图2.1的A-A向剖视图；
图2.3是本发明第二种技术方案的贴附板结构示意图；
图2.4是图2.3的B-B向剖视图；
图2.5是图2.4中Ⅲ处放大图；
图中，1-泵体；2-贴附板；3-板体；4-输液接头；5-输液接口；6-输液通道；7-凹槽；8-输液滞留管；9-药物储存管；10-底塞；11-药物储存管的输出端；12-钢针通道；
具体实施方式
本发明所提供的智能药物输注系统采用控制器与泵体分离的设计，极大减轻泵体的重量，以提高便携性和佩戴舒适性，同时还能提高隐私度。本发明的智能药物输注系统可用于向人体内输注胰岛素或者其他药物。
智能药物输注系统一：
采用输液接头与贴附板集成于一体的设计，佩戴治疗时，相对于现有外露有一段输液软管的设计，输液精度更高。具体结构为：
智能药物输注系统一包括泵体1和贴附板2；泵体1和贴附板2通过卡扣扣合。
泵体包括泵壳体以及设置在泵壳体内的控制系统、通讯单元、驱动装置、电源和药物储存管，分离于泵体的外部控制器。控制系统与通讯单元、驱动装置、电源均相联；电源与驱动装置相连；驱动装置与药物储存管相连；外部控制器具有强大的计算功能、高清晰的显示功能、便捷的输入方式和窗口编程功能，外部控制器与通讯单元相联，互相通讯。前述控制系统、通讯单元、驱动装置、电源都可采用现有模块。
贴附板2包括贴附于人体的板体3以及设置在板体3上的输液滞留管8、输液接头4和输液钢针。
输液滞留管8为长度为1～1.5cm，外径小于0.5mm的医用软管，垂直设置在板体下表面的一端部；
输液接头4设置在板体上表面的一端部；输液接头4包括设置在其侧面的凹槽7、设置在凹槽内的输液接口5，以及设置在输液接头内的与输液接口相通的输液通道6；输液通道6的一端开口位于输液接口5的顶部，另一端开口位于板体3的下表面并与输液滞留管8相通；
输液接头4内还设置有钢针通道12，钢针通道12与输液滞留管8同轴相通。钢针通道12的顶部密封可采用以下方式实现：(1)在钢针通道12顶部设置密封塞，拔出输液钢针后，扣合密封塞实现密封；(2)输液接头4采用橡胶材料制成，由于输液钢针极其细小(外径小于0.5mm)加之橡胶材料的弹性性质，在拔出输液钢针后输液通道顶部便可自动实现密封。
输液钢针从输液接头顶部插入，依次穿过钢针通道12、输液通道6和输液滞留管8，输液钢针的头部位于输液滞留管8内，中部位于输液通道6和钢针通道12内，尾部位于输液接头内或伸出输液接头上表面。
泵体1与贴附板2扣合后，输液接头4与药物储存管相接，药物储存管的输出端插入输液接头内的凹槽里，输液接口插入药物储存管内将药物储存管9端部的橡皮膜捅破后使药物储存管与输液通道连通。
智能药物输注系统二：
采用输液接头、药物储存管和贴附板三者集成于一体的设计,具体结构为：
智能药物输注系统二包括泵体1和贴附板2；泵体1和贴附板2通过卡扣扣合。
泵体1包括泵壳体，设置在泵壳体内的控制系统、通讯单元、驱动装置和电源以及与泵壳体分离设置的外部控制器。控制系统与通讯单元、驱动装置、电源均相联；电源与驱动装置相连；外部控制器具有强大的计算功能、高清晰的显示功能、便捷的输入方式以及窗口编程功能，外部控制器与通讯单元相联，互相通讯。前述控制系统、通讯单元、驱动装置、电源都可采用现有模块。
贴附板2包括贴附于人体的板体3以及设置在板体上的输液滞留管8、输液接头4、输液钢针和药物储存管9。
输液滞留管8为长度为1～1.5cm，外径小于0.5mm的医用软管，垂直设置在板体下表面的一端部；
输液接头4设置在板体上表面的一端部；输液接头4包括开设在其侧面的凹槽7，设置在凹槽7内的输液接口5以及设置在输液接头内的输液通道6；输液通道6的一端开口位于输液接口5的顶部，其另一端开口位于板体的下表面并与输液滞留管相通；
输液接头4内还设置有钢针通道12，钢针通道12与输液滞留管8同轴相通。钢针通道12的顶部密封可采用以下方式实现：(1)在钢针通道12顶部设置密封塞，拔出输液钢针后，扣合密封塞实现密封；(2)输液接头4采用橡胶材料制成，由于输液钢针极其细小(外径小于0.5mm)加之橡胶材料的弹性性质，在拔出输液钢针后输液通道顶部便可自动实现密封。
输液钢针从输液接头顶部插入，依次穿过钢针通道12、输液通道6和输液滞留管8，输液钢针的头部位于输液滞留管8内，中部位于输液通道6和钢针通道12内，尾部位于输液接头内或伸出输液接头上表面。
药物储存管9设置在板体上表面中部，与输液接头4相接；药物储存管9的输出端11位于凹槽7内，输液接口5插入药物储存管9内，将药物储存管9端部的橡皮膜捅破后使药物储存管9与输液通道6相连通。
泵体1与贴附板2扣合后，药物储存管9的底塞10与泵壳体内的驱动装置相连接。药物储存管9的形式亦可采用滚轮挤压式或者蠕动式，可根据实际情况设计，只要在驱动装置作用下能将储存在其中的药液输入/挤入输液通道即可。
上述两种智能药物输注系统的佩戴方法为：
佩戴时，首先将输液钢针和输液滞留管一同扎入人体皮下组织，然后拔出输液钢针，然后关闭钢针通道顶部的密封塞(如果输液接头由弹性材料制成，可自动实现密封，便无此步骤)，最后将泵体扣合在贴附板上即可。由于使用过程中人体内仅留有输液滞留管(软管)，因此佩戴更舒适，实现无痛佩戴。
作为优化，上述两种智能药物输注系统的电源均采用Li聚合物电池，根据泵壳体内的空间做成任意大小和形状。
上述两种智能药物输注系统的外部控制器与通讯单元采用蓝牙、Zigbee等低功耗无线通讯方式联接，同时，也能通过有线方式连接作为紧急情况下备用连接方式，以提高通讯安全性；外部控制器能连接至外域网，将病人血糖数据实时远传至远程上位机(医生处)，以便医生及时调整有利调整治疗方案；另外，外部控制器具有一键紧急呼叫功能和窗口编程功能。外部控制器可以采用定制的智能机器，为进一步增加产品的使用便携性，外部控制器亦可采用手机、平板电脑、智能手表等移动通讯终端，只需在这些移动通讯终端中下载并安装用于控制智能药物输注系统工作的app即可控制泵体工作，无需再额外携带控制终端，操作和使用更便捷。
考虑到现有胰岛素贴附泵存在充电不方便，或者充电时不能使用的情况，本发明在贴附板上设置可拆卸微型充电装置，使药物输注系统可以边充电边使用，同时，又能保护病人隐私。
另外，本发明在泵体上设置用于固定的可拆卸绑带，这样佩戴会更稳固，防止病人在运动时智能药物输注系统掉落。

Claims (10)

1.用于智能药物输注系统的贴附板，包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管和输液接头；
其特征在于：
输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；
输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面开设有凹槽，凹槽内设置有输液接口；输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通。
2.根据权利要求1所述的用于智能药物输注系统的贴附板，其特征在于：所述钢针通道内放置有输液钢针；输液钢针的头部设置在输液滞留管内，其中部设置在输液通道和钢针通道内，其尾部设置在输液接头内或伸出输液接头上表面。
3.一种智能药物输注系统，包括泵体和贴附板；所述泵体包括泵壳体以及设置在泵壳体内的控制系统、驱动装置和药物储存管；控制系统与驱动装置相连，驱动装置与药物储存管相连；泵体设置在贴附板上表面；其特征在于：
所述智能药物输注系统还包括外部控制器和设置在泵壳体内的通讯单元；所述外部控制器与通讯单元联接；所述通讯单元与控制系统相连；
所述贴附板包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管、输液接头；
输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；
输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面开设有凹槽，凹槽内设置有输液接口；输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通；
输液接头与药物储存管相接，药物储存管的输出端位于所述凹槽内，输液接口位于药物储存管的输出端内；药物储存管与输液通道相连通。
4.根据权利要求3所述的智能药物输注系统，其特征在于：所述外部控制器与通讯单元通过蓝牙或者Zigbee无线联接，外部控制器能连接至外域网。
5.根据权利要求3或4所述的智能药物输注系统，其特征在于：所述贴附板上设置有可拆卸微型充电装置；所述泵体上设置有用于固定的可拆卸绑带。
6.用于智能药物输注系统的贴附板，包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管、输液接头和药物储存管；
其特征在于：
输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；
输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面设置有输液接口，输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的端部，其另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通；
药物储存管设置在板体上表面中部，与输液接口相连，药物储存管通过输液接口与输液通道相连通。
7.根据权利要求6所述的用于智能药物输注系统的贴附板，其特征在于：所述输液接头的顶部或侧面开设有凹槽，所述输液接口设置在该凹槽内。
8.根据权利要求6或7所述的用于智能药物输注系统的贴附板，其特征在于：所述钢针通道内放置有输液钢针；输液钢针的头部设置在输液滞留管内，其中部设置在输液通道和钢针通道内，其尾部设置在输液接头内或伸出输液接头上表面。
9.一种智能药物输注系统，包括泵体和贴附板；所述泵体包括泵壳体以及设置在泵壳体内的控制系统和驱动装置；控制系统与驱动装置相连；泵体设置在贴附板上表面；其特征在于：所述智能药物输注系统还包括外部控制器和设置在泵壳体内的通讯单元；
所述外部控制器与通讯单元联接；所述通讯单元与处理器相连；
所述贴附板包括贴附于人体的板体以及设置在板体上的输液滞留管、输液接头和药物储存管；
输液滞留管垂直设置在板体下表面的一端部；
输液接头设置在板体上表面的一端部；输液接头的顶部或侧面设置有输液接口，输液接头内设置有输液通道和用于放置输液钢针的钢针通道；输液通道的一端开口在输液接口的顶部，其另一端开口在板体的下表面并与输液滞留管相通；钢针通道与输液滞留管同轴相通；
药物储存管设置在板体上表面中部，与输液接头相连，药物储存管通过输液接口与输液通道相连通；
药物储存管的另一端与驱动装置相连接。
10.根据权利要求9所述的智能药物输注系统，其特征在于：所述外部控制器与通讯单元通过蓝牙或者Zigbee无线联接，外部控制器能连接至外域网。
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