CN111603175A - 一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器，其方法包括：采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；终端设备根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值。本发明通过植入式采集实现动态监测用户体内的血糖含量，提升血糖监测的实时性和准确性，通过配套的终端实现了紧急提醒，胰岛素应急注射，自动呼救、联系紧急联系人，记录各类生活事件以用于医学研究，造福更多的人。

Description

一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤指一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器。

背景技术

血糖监测是诊断糖尿病、评估糖代谢水平、制定和调整降糖方案等工作的科学依据。临床上监测血糖的方法主要有毛细血管血糖监测、动态血糖监测、糖化血红蛋白检测等。其中，糖化血红蛋白(HbA1c)检测结果是反映长期血糖控制水平的金标准，但因其对于评估治疗效果存在延迟效应，且无法在家测量等缺陷而存在局限性；患者自我血糖监测作为血糖监测的基本形式，却存在监测频率不足会影响判断，过于频繁监测又会增加疼痛感引起患者焦虑的矛盾。

运动后以及饭后葡萄糖浓度变化的规律无法掌控，如果胰岛素注射过量，低血糖昏迷带来的患者死亡是不可预测的。通过携带动态血糖监测设备对糖尿病患者进行连续监测被国际学术界普遍认为是最佳诊疗方式。动态血糖监测(CGMS)可识别无症状性低血糖，约2％糖尿病患者的死因为低血糖。此外，I型及部分重症II型糖尿病患者对于不同时段血糖数据波动异常敏感，因此，CGMS提供的动态血糖图谱，对临床糖尿病治疗及教育尤其重要，可以有效地改善患者生活质量。

为实现血糖浓度的动态实时监测，现已出现了体液测算法、光谱法等微创及无创方法，但是尚无法有效解决血糖监测的实时性、准确性等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器，实现通过植入式采集实现动态监测用户体内的血糖含量，提升血糖监测的实时性和准确性。

本发明提供的技术方案如下：

本发明提供一种皮下半植入式血糖监测方法，包括步骤：

采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对所述体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；

所述终端设备根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到所述实时性血糖值。

进一步的，所述终端设备根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到所述实时性血糖值之后包括步骤：

所述终端设备显示实时性血糖值和/或回顾性血糖值。

进一步的，所述终端设备根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到所述实时性血糖值之后还包括步骤：

所述终端设备在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息以进行血糖异常提醒；

所述终端设备对血糖异常提醒的关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息以进行设备故障提醒。

进一步的，所述终端设备在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息以进行血糖异常提醒包括步骤：

所述终端设备在所述实时性血糖值高于预设血糖最大值时进行血糖过量提醒；

所述终端设备在所述实时性血糖值低于预设血糖最小值时进行血糖过低提醒；

所述终端设备在进行血糖过量提醒之后包括步骤：

所述终端设备获取输入的血糖事件信息，根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量；

所述终端设备在获取到确认注射信息时根据所述胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端；

所述执行端根据所述注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内。

本发明还提供一种皮下半植入式血糖监测方法，包括步骤：

采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对所述体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

服务器通过无线传输模块从采集端处获取目标电流数字信号；

所述服务器根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值。

进一步的，所述服务器根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值之后包括步骤：

所述服务器发送所述实时性血糖值至终端设备，由所述终端设备显示实时性血糖值和/或回顾性血糖值。

进一步的，所述服务器根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值之后还包括步骤：

所述服务器在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息并发送至终端设备以进行血糖异常提醒；

所述服务器在接收到所述终端设备反馈的关闭提醒信息，且关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息并发送至终端设备以进行设备故障提醒。

进一步的，所述服务器在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息包括步骤：

所述服务器在所述实时性血糖值高于预设血糖最大值时生成并发送第一提示信息至终端设备以进行血糖过量提醒；

所述服务器在所述实时性血糖值低于预设血糖最小值时生成并发送第二提示信息至终端设备进行血糖过低提醒；

所述终端设备以进行血糖过量提醒之后包括步骤：

所述服务器从所述终端设备处获取输入的血糖事件信息，根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量；

所述服务器在获取到所述终端设备发送的确认注射信息时根据所述胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端；

所述执行端根据所述注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内。

本发明还提供一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，实现如所述的皮下半植入式血糖监测方法所执行的操作。

本发明还提供一种服务器，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，实现如所述的皮下半植入式血糖监测方法所执行的操作。

通过本发明提供的一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器，能够通过植入式采集实现动态监测用户体内的血糖含量，提升血糖监测的实时性和准确性。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种皮下半植入式血糖监测方法、终端设备和服务器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图；

图3是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图；

图4是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图；

图5是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图；

图6是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图；

图7是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图；

图8是本发明一种皮下半植入式血糖监测方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

本发明的一个实施例，如图1所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S111采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

具体的，采集端包括植入式葡萄糖传感器、微电流采集电路、A/D转换模块、微处理器(MCU、或DSP)、无线传输模块、供电模块和外壳，外壳采用具有良好生物相容性的材料，将除植入式葡萄糖传感器1之外的所有模块即将微电流采集电路、A/D转换模块、微处理器(MCU、或DSP)、无线传输模块、供电模块包覆在内。植入式葡萄糖传感器与人体组织液接触，将组织液或血液中的体液电流变化信号转化为电学信号，微电流采集电路与植入式葡萄糖传感器相连，对植入式葡萄糖传感器输出的体液电流变化信号进行电信号预处理，即放大、滤波、去噪和模数转换等操作，转化为目标电流数字信号后输入微处理器。供电模块包括电池与电源管理电路，负责给植入式葡萄糖传感器、微电流采集电路、A/D转换模块、微处理器(MCU、或DSP)、无线传输模块供电，电池可采用普通或专用纽扣电池。

优选的，可调节植入式葡萄糖传感器对人体血糖的测量间隔时间，当不需要进行血糖检测时可使植入式葡萄糖传感器进入休眠状态以降低功耗，并可随时由终端设备或者服务器唤醒。

优选地，植入式葡萄糖传感器采集体液电流变化信号的原理为：植入式葡萄糖传感器包括有正负极探针，探针植入皮下组织液，组织液内的葡萄糖经过渗透扩散通过葡萄糖氧化酶经过氧化-还原反应后，对葡萄糖传感器的正负极探针之间施加一定的电压后，水解释放的电子产生与葡萄糖浓度成正比的电流，由此就实现了植入式葡萄糖传感器采集体液电流变化信号。

优选的，采集端是要患者佩戴在身上的，可以是胳膊、可以是腹部等部位，采集端考虑到需要防水、体积尽可能小、结构尽可能简单(故障率相应就降低)。

S112终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；

具体的，终端设备包括但是不限于智能手机、平板、电脑、智能电视、手环等可穿戴智能设备安装有血糖配套管理软件的设备。采集端的微处理器将数字化的目标电流数字信号进行协议转换后通过无线传输模块上传至终端设备，或者直接将数字化的目标电流数字信号上传至服务器，由服务器进行协议转换后通过无线传输模块上传至终端设备。

优选的，由于终端设备类型和数量有多种，所以还要考虑不同的信号传输方式，采集端直接将数字化的目标电流数字信号上传至服务器，这样其余流程可以由服务器处理，甚至可以由服务器来完成软件运行，解算数据和监测功能，这样采集端需要执行的指令越少，功耗也越少，从而能够减少更换电池的频率，进而大大提升采集端的使用寿命。

S113终端设备根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值。

具体的，植入式葡萄糖传感器的核心部件是探针，探针通过与皮下组织液中的葡萄糖发生氧化-还原反应生成电流信号(即本发明的体液电流变化信号)，电流信号与葡萄糖浓度成正比，电流信号经处理后便可转换为可识别量，再通过校准算法处理即转换为实时性血糖值。传感器接入口收集产生的微弱电信号，将其送入信号处理模块，经过一系列放大、滤波、A/D转换和算法处理后，得到有效的电流信号(即本发明的目标电流数字信号)传递给微处理器(优先考虑单片机，也可以是DSP芯片等)，按微处理器既定的时间间隔执行“发送数据”的指令，通过无线传输模块(优选的采用5G无线模块)无线发送到终端设备或者发送给服务器后转发给终端设备。此时，终端设备上的应用软件再通过内置的预设葡萄糖校准算法将目标电流数字信号的电流值I换算为实时性血糖值。

其中，预设葡萄糖校准算法是根据采购的植入式葡萄糖传感器的说明书来编写。不同植入式葡萄糖传感器参数不一样，精度、测量值随时间(温度等等参数)的漂移量等都不同，需要设计不同的预设葡萄糖校准算法。

本实施例中，通过植入式葡萄糖传感器实时采集用户体内的体液电流变化信号，进而能够实时换算得到用户的实时性血糖值，由于采集端植入皮下，用户只需要携带终端设备即可随时随地监控自身体内的血糖含量，保证用户的身体健康和提高用户使用体验。

本发明的一个实施例，如图2所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S121采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

S122终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；

S123终端设备根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值；

S124终端设备显示实时性血糖值和/或回顾性血糖值。

具体的，终端设备换算得到实时性血糖值后，将实时性血糖值进行储存。然后，根据用户操作显示实时性血糖值，或者根据用户操作切换显示切换回顾性血糖值。回顾性血糖值是指距离检测时间达到预设时间间隔后的，用户需要进行回顾查看的血糖值，通过终端设备安装配套软件实现数据可视化。优选的，为了糖尿病患者的生命安全考虑，可设置预设时间间隔为半小时。

优选的，终端设备除了显示监测得到的实时性血糖值和回顾性血糖值，还可根据储存的所有血糖值(包括实时性血糖值和回顾性血糖值)进行智能化的统计分析，并将最终统计分析结果呈现给患者和监护人，通过终端设备的便携性特性即时显示血糖监测信息，提升用户使用体验。

本实施例中，结合采集端、终端设备和/或服务器，完成血糖的动态监测，可任意时间查看回顾性血糖值，并实时查看实时性血糖值，通过终端设备的便携性特性即时显示血糖监测信息，提升用户使用体验。

本发明的一个实施例，如图3所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S131采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

S132终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；

S133终端设备根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值；

S134终端设备在实时性血糖值超过预设数值范围且在预设时长内未关闭提醒时产生提示信息以进行血糖异常提醒；

S135终端设备对血糖异常提醒的关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息以进行设备故障提醒。

具体的，终端设备以语音、振动、界面提示的方式进行提醒，其中为了区别血糖异常提醒和设备故障提醒，终端设备通过不同的提醒内容进行区分提醒，例如终端设备通过语音进行血糖异常提醒，通过振动进行设备故障提醒。当然，终端设备可通过振动进行血糖异常提醒和设备故障提醒，只是振动频率不同，其他的不同提醒内容进行区分提醒的方式均在本发明保护范围内，在此不再详细说明。

实时性血糖值其值一般不会超过医学上临床观测值的预设血糖最高值和预设血糖最低值，且处于最低值时因为大脑无法得到血糖供应，人会先昏迷后死亡，如果测量值频繁超过预定的上下限数值(即本发明的预设数值范围)，终端设备会时产生提示信息以进行血糖异常提醒。此时如果患者的真实情况是没有危急现象且自我感受身体状态正常，那么可以关闭提醒，在血糖过量异常提醒的起始时刻开始计时，如果在计时达到预设时长内关闭提醒的次数达到预设次数，终端设备产生提示信息以进行设备故障提醒，以便提醒用户及时维修或者更换采集端。

本发明的一个实施例，如图4所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S141采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

S142终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；

S143终端设备根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值；

S144终端设备在实时性血糖值高于预设血糖最大值时进行血糖过量提醒；

S145终端设备获取输入的血糖事件信息，根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量；

S146终端设备在获取到确认注射信息时根据胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端；

S147执行端根据注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内；

S148终端设备在实时性血糖值低于预设血糖最小值时进行血糖过低提醒；

S149终端设备对血糖异常提醒的关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息以进行设备故障提醒。

具体的，终端设备可获取记录影响血糖变化的相关事件即血糖事件信息，血糖事件信息包括但是不限于血糖活动事件对应的事件类型及该事件类型对应的发生时间和数量，血糖活动事件包括但是不限于进餐、用药、运动，类似活动事件可以包括的还很多，比如看一部刺激的电影、唱一首歌、跑步等等。

安装在终端设备的软件会有选项可供使用者选择和填写，填写方式还可以是打字、还可以是语音、手写输入板等，患者一般会按医生要求把每日饮食、运动、用药等血糖活动事件通过本软件记录下来。饮食和用药一类的血糖活动事件需要患者配合记录，比如吃香蕉一根，之后血糖情况就会被实时记录下来、比如喝茶一杯，其血糖变化情况就被实时记录和监测到，记录血糖活动事件在短期内方便做预警和提示，长期可以个性化地分析用户哪些血糖活动事件不宜做，哪些血糖活动事件适合经常做。示例性的，根据用户输入的食品名称输出对应的升糖指数，并基于当前用户的血糖值输出对应的安全食用量。

执行端包括用于存储控制程序和操作数据的中央处理单元和存储元件的处理器；用于发送和接收注射指令的无线通信模块；用于向用户显示胰岛素药物剩余量的显示器；用于为执行端提供电力的电池；用于储存胰岛素药物的储液腔，以及用于将胰岛素药物从储液腔内抽取出来注射进入到使用者体内的微量泵。

终端设备在实时性血糖值超过预设数值范围时，即在实时性血糖值低于预设血糖最小值时，如果在预设时长内未关闭提醒时产生提示信息以进行血糖过低提醒，便于用户及时进食补充葡萄糖。在实时性血糖值高于预设血糖最大值时，如果在预设时长内未关闭提醒时产生提示信息以进行血糖过量提醒，此外，终端设备获取输入的血糖事件信息，然后，终端设备根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量，终端设备在获取到用户的确认注射信息时根据胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端，执行端根据注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内。

优选的，应用软件可以装在研究者、医生、家属、病友等用户的终端设备上，因为涉及到患者隐私，所以如果需要将血糖值共享给他人，需要终端设备拥有者将应用软件的登陆账号密码共享给别人。

本发明终端设备根据不仅仅实现动态监测、数据查询、波形显示等核心功能，而且还能对监测数据进行智能化的统计分析，简化患者操作，提供给患者更加直观、简洁的反馈结果，能够实现血糖数据的动态监测、安全提醒、紧急呼救、紧急通知家属等功能。示例性的，如果患者年龄较大可以随身携带手环，该手环具有自动呼叫120和通知紧急联系人的功能，这样，该患者若因低血糖而昏迷或神志不清，可能会有生命危险，通过手环可更方便、更及时进行自动呼叫120和通知紧急联系人，保障患者的生命安全。

本发明的一个实施例，如图5所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S211采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

具体的，采集端包括植入式葡萄糖传感器、微电流采集电路、A/D转换模块、微处理器(MCU、或DSP)、无线传输模块、供电模块和外壳，外壳采用具有良好生物相容性的材料，将除植入式葡萄糖传感器1之外的所有模块即将微电流采集电路、A/D转换模块、微处理器(MCU、或DSP)、无线传输模块、供电模块包覆在内。植入式葡萄糖传感器与人体组织液接触，将组织液或血液中的体液电流变化信号转化为电学信号，微电流采集电路与植入式葡萄糖传感器相连，对植入式葡萄糖传感器输出的体液电流变化信号进行电信号预处理，即放大、滤波、去噪和模数转换等操作，转化为目标电流数字信号后输入微处理器。供电模块包括电池与电源管理电路，负责给植入式葡萄糖传感器、微电流采集电路、A/D转换模块、微处理器(MCU、或DSP)、无线传输模块供电。

优选的，可调节植入式葡萄糖传感器对人体血糖的测量间隔时间，当不需要进行血糖检测时可使植入式葡萄糖传感器进入休眠状态以降低功耗，并可随时由终端设备或者服务器唤醒。

优选地，植入式葡萄糖传感器采集体液电流变化信号的原理为：植入式葡萄糖传感器包括有正负极探针，探针植入皮下组织液，组织液内的葡萄糖经过渗透扩散通过葡萄糖氧化酶经过氧化-还原反应后，对葡萄糖传感器的正负极探针之间施加一定的电压后，水解释放的电子产生与葡萄糖浓度成正比的电流，由此就实现了植入式葡萄糖传感器采集体液电流变化信号。

优选的，采集端是要患者佩戴在身上的，可以是胳膊、可以是腹部等部位，采集端考虑到需要防水、体积尽可能小、结构尽可能简单(故障率相应就降低)。

S212服务器通过无线传输模块从采集端处获取目标电流数字信号；

具体的，服务器可以是本地的服务器，也可以是云服务器。采集端的微处理器直接将数字化的目标电流数字信号上传至服务器，采集端直接将数字化的目标电流数字信号上传至服务器。

S213服务器根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值。

具体的，终端设备包括但是不限于智能手机、平板、电脑、智能电视、手环等可穿戴智能设备安装有血糖配套管理软件的设备。植入式葡萄糖传感器的核心部件是探针，探针通过与皮下组织液中的葡萄糖发生氧化-还原反应生成电流信号(即本发明的体液电流变化信号)，电流信号与葡萄糖浓度成正比，电流信号经处理后便可转换为可识别量，再通过校准算法处理即转换为实时性血糖值。传感器接入口收集产生的微弱电信号，将其送入信号处理模块，经过一系列放大、滤波、A/D转换和算法处理后，得到有效的电流信号(即本发明的目标电流数字信号)传递给微处理器(优先考虑单片机，也可以是DSP芯片等)，按微处理器既定的时间间隔执行“发送数据”的指令，通过无线传输模块(优选的采用5G无线模块)无线发送到服务器。此时，服务器再通过内置的预设葡萄糖校准算法将目标电流数字信号的电流值I换算为实时性血糖值。

其中，预设葡萄糖校准算法是根据采购的植入式葡萄糖传感器的说明书来编写。不同植入式葡萄糖传感器参数不一样，精度、测量值随时间(温度等等参数)的漂移量等都不同，需要设计不同的预设葡萄糖校准算法。

本实施例中，通过植入式葡萄糖传感器实时采集用户体内的体液电流变化信号，进而服务器能够实时换算得到用户的实时性血糖值。此外，采用服务器搜集血糖值，还方便做临床大数据研究，个体的血糖值数据一般是对患者治疗有用，群体的血糖值数据对于临床研究有很大的意义。采集端直接直接将数字化的目标电流数字信号上传至服务器，由服务器进行协议转换后通过无线传输模块上传至终端设备，可减少采集端因为不同终端设备类型采用的通信协议额外储存不同的通信协议以及增设不同无线通信模块，这样其余流程可以由服务器处理，甚至可以由服务器来完成软件运行，解算数据和监测功能，这样采集端需要执行的指令越少，功耗也越少，从而能够减少更换电池的频率，进而大大提升采集端的使用寿命。

本发明的一个实施例，如图6所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S221采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

S222服务器通过无线传输模块从采集端处获取目标电流数字信号；

S223服务器根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值；

S224服务器发送实时性血糖值至终端设备，由终端设备显示实时性血糖值和/或回顾性血糖值。

具体的，服务器换算得到实时性血糖值后，将实时性血糖值进行储存。然后，根据用户操作显示实时性血糖值，或者根据用户操作切换显示切换回顾性血糖值。回顾性血糖值是指距离检测时间达到预设时间间隔后的，用户需要进行回顾查看的血糖值，通过终端设备安装配套软件实现数据可视化。优选的，为了糖尿病患者的生命安全考虑，可设置预设时间间隔为半小时。

优选的，终端设备除了显示监测得到的实时性血糖值和回顾性血糖值，还可根据储存的所有血糖值(包括实时性血糖值和回顾性血糖值)进行智能化的统计分析，并将最终统计分析结果呈现给患者和监护人，通过终端设备的便携性特性即时显示血糖监测信息，提升用户使用体验。

本实施例中，结合采集端、终端设备和服务器，完成血糖的动态监测，可任意时间查看回顾性血糖值，并实时查看实时性血糖值，通过终端设备的便携性特性即时显示血糖监测信息，提升用户使用体验。由于采集端植入皮下，用户只需要携带终端设备通过服务器将换算得到用户的实时性血糖值发送给终端设备，即可随时随地监控自身体内的血糖含量，保证用户的身体健康和提高用户使用体验。另外，服务器可绘制生成动态血糖图谱以反映患者血糖的波动趋势，一次监测结束后再进行数据统计和分析，以评估患者的血糖水平。

本发明的一个实施例，如图7所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S231采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

S232服务器通过无线传输模块从采集端处获取目标电流数字信号；

S233服务器根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值；

S234服务器在实时性血糖值超过预设数值范围且在预设时长内未关闭提醒时产生提示信息并发送至终端设备以进行血糖异常提醒；

S234服务器在接收到终端设备反馈的关闭提醒信息，且关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息并发送至终端设备以进行设备故障提醒。

具体的，终端设备以语音、振动、界面提示的方式进行提醒，其中为了区别血糖异常提醒和设备故障提醒，终端设备通过不同的提醒内容进行区分提醒，例如终端设备通过语音进行血糖异常提醒，通过振动进行设备故障提醒。当然，终端设备可通过振动进行血糖异常提醒和设备故障提醒，只是振动频率不同，其他的不同提醒内容进行区分提醒的方式均在本发明保护范围内，在此不再详细说明。

实时性血糖值其值一般不会超过医学上临床观测值的预设血糖最高值和预设血糖最低值，且处于最低值时因为大脑无法得到血糖供应，人会先昏迷后死亡，如果测量值频繁超过预定的上下限数值(即本发明的预设数值范围)，服务器会时产生提示信息并发送给终端设备以进行血糖异常提醒。此时如果患者的真实情况是没有危急现象且自我感受身体状态正常，那么可以关闭终端设备发出的提醒，服务器在血糖过量异常提醒的起始时刻开始计时，如果在计时达到预设时长内接收到终端设备反馈关闭提醒的次数达到预设次数，服务器产生提示信息并发送给终端设备以进行设备故障提醒，以便提醒用户及时维修或者更换采集端。

本发明的一个实施例，如图8所示，一种皮下半植入式血糖监测方法，包括：

S241采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

S242服务器通过无线传输模块从采集端处获取目标电流数字信号；

S243服务器根据预设葡萄糖校准算法和目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值；

S244服务器在实时性血糖值高于预设血糖最大值时生成并发送第一提示信息至终端设备以进行血糖过量提醒；

S245服务器从终端设备处获取输入的血糖事件信息，根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量；

S246服务器在获取到终端设备发送的确认注射信息时根据胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端；

S247执行端根据注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内；

S248服务器在实时性血糖值低于预设血糖最小值时生成并发送第二提示信息至终端设备进行血糖过低提醒；

S249服务器在接收到终端设备反馈的关闭提醒信息，且关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息并发送至终端设备以进行设备故障提醒。

具体的，终端设备可获取记录影响血糖变化的相关事件即血糖事件信息，血糖事件信息包括但是不限于血糖活动事件对应的事件类型及该事件类型对应的发生时间和数量，血糖活动事件包括但是不限于进餐、用药、运动，类似活动事件可以包括的还很多，比如看一部刺激的电影、唱一首歌、跑步等等。记录血糖事件信息可以方便医生在必要时用于分析病情并给出建议，另外，在血糖事件信息积累到一定量数据量的时候，能够做智能生活规划、智能生活建议、智能生活提醒，而且这些数据可以用于医学研究，研究成果可以服务到更多的人。

糖尿病作为一种慢性代谢性疾病，其发生、发展及预防和治疗都与饮食营养有着密切的关系。营养治疗是糖尿病综合治疗的基础，糖尿病饮食强调个体化,但是没有实时监测的数据做基础，很难真正实现，主要还是按群体分的，比如会分妊娠期糖尿病群体、老年群体、儿童糖尿病群体等等。现在也有谈个性化饮食营养方案，但是没有实时监测和积累的数据，是不容易做到的。因此，基于获取血糖事件信息，积累一定时间后，可以通过患者个性化的血糖事件信息和生理状态信息，对患者提供智能的生活规划，包括以下内容：

(1)作息时间安排：患者不同时间段的血糖值不同，不同时间段风险不同，不同的活动事件对血糖影响不同，比如某患者，爱好乒乓球，积累一定时间数据后(假定2周，随着数据积累，智能规划会越来越准确)，可以给出合理的活动安排建议，以便建议该患者一天的活动时长，打球时间段之类的活动安排建议；

(2)个性化营养方案推荐：患者的生理状态信息是完全个性化的数据，不同区域的人饮食习惯不同、宗教信仰等都有补贴的饮食习惯、同一区域的患者也各有各的口味。患者的血糖情况、身体情况、日常活动与营养需求之间是相互关联，医学上有很多研究。比如同样的饮食，对不同患者的血糖值影响不同，通过积累一定数据后，可以智能给出个性化的针对性建议，建议食物摄入量，食物摄入类型，以满足患者口味，保证患者的血糖含量维持在正常水平的前提下，尽可能改善患者的生活质量。

终端设备在实时性血糖值超过预设数值范围时，即在实时性血糖值低于预设血糖最小值时，如果在预设时长内未关闭提醒时产生第二提示信息并发送给终端设备以进行血糖过低提醒，便于用户及时进食补充葡萄糖。在实时性血糖值高于预设血糖最大值时，如果在预设时长内未关闭提醒时产生第一提示信息并发送给终端设备以进行血糖过量提醒，此外，终端设备获取输入的血糖事件信息并上报给服务器，然后，服务器根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量，服务器在获取到终端设备转发的用户的确认注射信息时，服务器根据胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端，执行端根据注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内。

执行端包括用于存储控制程序和操作数据的中央处理单元和存储元件的处理器；用于发送和接收注射指令的无线通信模块；用于向用户显示胰岛素药物剩余量的显示器；用于为执行端提供电力的电池；用于储存胰岛素药物的储液腔，以及用于将胰岛素药物从储液腔内抽取出来注射进入到使用者体内的微量泵。

优选的，应用软件可以装在研究者、医生、家属、病友等用户的终端设备上，因为涉及到患者隐私，所以如果需要将血糖值共享给他人，需要终端设备拥有者将应用软件的登陆账号密码共享给别人。

本发明终端设备根据不仅仅实现动态监测、数据查询、波形显示等核心功能，而且还能对监测数据进行智能化的统计分析，简化患者操作，提供给患者更加直观、简洁的反馈结果，能够实现血糖数据的动态监测、安全提醒、紧急呼救、紧急通知家属等功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

本发明的一个实施例，一种终端设备，包括处理器、存储器，其中，存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序，实现上述图1-图4所对应方法实施例中的皮下半植入式血糖监测方法。

本发明的一个实施例，一种服务器，包括处理器、存储器，其中，存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序，实现上述图5-图8所对应方法实施例中的皮下半植入式血糖监测方法。

终端设备可以为桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、平板型计算机、手机、人机交互屏等设备。

终端设备/服务器可包括，但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述仅仅是终端设备/服务器的示例，并不构成对终端设备/服务器的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如：终端设备/服务器还可以包括输入/输出接口、显示设备、网络接入设备、通信总线、通信接口等。通信接口和通信总线，还可以包括输入/输出接口，其中，处理器、存储器、输入/输出接口和通信接口通过通信总线完成相互间的通信。该存储器存储有计算机程序，该处理器用于执行存储器上所存放的计算机程序，实现上述方法实施例中的皮下半植入式血糖监测方法。

处理器可以是单片机(Single-Chip Microcomputer，是一种集成电路芯片)中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。若终端设备为手环，腕环等小型设备时，处理器优选采用有微型的，功耗也少的单片机或者旧版本的DSP芯片。若终端设备为智能手机或者平板等非小型设备时，处理器可采用自带的CPU芯片等功耗高，发热量较大的处理器。

存储器可以是终端设备/服务器的内部存储单元，例如：终端设备/服务器的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备/服务器的外部存储设备，例如：终端设备/服务器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备/服务器的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备/服务器所需要的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

通信总线是连接所描述的元素的电路并且在这些元素之间实现传输。例如，处理器通过通信总线从其它元素接收到命令，解密接收到的命令，根据解密的命令执行计算或数据处理。存储器可以包括程序模块，例如内核(kernel)，中间件(middleware)，应用程序编程接口(Application Programming Interface，API)和应用。该程序模块可以是有软件、固件或硬件、或其中的至少两种组成。输入/输出接口转发用户通过输入/输出接口(例如感应器、键盘、触摸屏)输入的命令或数据。通信接口将该终端设备/服务器与其它网络设备、用户设备、网络进行连接。例如，通信接口可以通过有线或无线连接到网络以连接到外部其它的网络设备或用户设备。无线通信可以包括以下至少一种：无线保真(WiFi)，蓝牙(BT)，近距离无线通信技术(NFC)，全球卫星定位系统(GPS)和蜂窝通信等等。有线通信可以包括以下至少一种：通用串行总线(USB)，高清晰度多媒体接口(HDMI)，异步传输标准接口(RS-232)等等。网络可以是电信网络和通信网络。通信网络可以为计算机网络、因特网、物联网、电话网络。终端设备/服务器可以通过通信接口连接网络，终端设备/服务器和其它网络设备通信所用的协议可以被应用、应用程序编程接口(API)、中间件、内核和通信接口至少一个支持。

本发明的一个实施例，一种存储介质，存储介质中存储有至少一条指令，指令由处理器加载并执行以实现上述皮下半植入式血糖监测方法对应实施例所执行的操作。例如，计算机可读存储介质可以是只读内存(ROM)、随机存取存储器(RAM)、只读光盘(CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备/服务器和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备/服务器实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序发送指令给相关的硬件完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括：计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如：在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，包括步骤：

采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对所述体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

终端设备直接或通过服务器接收采集端的无线通信模块发送的目标电流数字信号；

所述终端设备根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到所述实时性血糖值。

2.根据权利要求1所述的皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，所述终端设备根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到所述实时性血糖值之后包括步骤：

所述终端设备显示实时性血糖值和/或回顾性血糖值。

3.根据权利要求1所述的皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，所述终端设备根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到所述实时性血糖值之后还包括步骤：

所述终端设备在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息以进行血糖异常提醒；

所述终端设备对血糖异常提醒的关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息以进行设备故障提醒。

4.根据权利要求3所述的皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，所述终端设备在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息以进行血糖异常提醒包括步骤：

所述终端设备在所述实时性血糖值高于预设血糖最大值时进行血糖过量提醒；

所述终端设备在所述实时性血糖值低于预设血糖最小值时进行血糖过低提醒；

所述终端设备在进行血糖过量提醒之后包括步骤：

所述终端设备获取输入的血糖事件信息，根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量；

所述终端设备在获取到确认注射信息时根据所述胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端；

所述执行端根据所述注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内。

5.一种皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，包括步骤：

采集端通过植入皮下的葡萄糖传感器采集体液电流变化信号，并对所述体液电流变化信号进行电信号预处理得到目标电流数字信号；

服务器通过无线传输模块从采集端处获取目标电流数字信号；

所述服务器根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值。

6.根据权利要求5所述的皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，所述服务器根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值之后包括步骤：

所述服务器发送所述实时性血糖值至终端设备，由所述终端设备显示实时性血糖值和/或回顾性血糖值。

7.根据权利要求5所述的皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，所述服务器根据预设葡萄糖校准算法和所述目标电流数字信号的数值进行换算得到实时性血糖值之后还包括步骤：

所述服务器在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息并发送至终端设备以进行血糖异常提醒；

所述服务器在接收到所述终端设备反馈的关闭提醒信息，且关闭次数在预设时长内达到预设次数，则产生提示信息并发送至终端设备以进行设备故障提醒。

8.根据权利要求7所述的皮下半植入式血糖监测方法，其特征在于，所述服务器在所述实时性血糖值超过预设数值范围时产生提示信息包括步骤：

所述服务器在所述实时性血糖值高于预设血糖最大值时生成并发送第一提示信息至终端设备以进行血糖过量提醒；

所述服务器在所述实时性血糖值低于预设血糖最小值时生成并发送第二提示信息至终端设备进行血糖过低提醒；

所述终端设备以进行血糖过量提醒之后包括步骤：

所述服务器从所述终端设备处获取输入的血糖事件信息，根据实时性血糖值和血糖事件信息计算得到胰岛素需求量；

所述服务器在获取到所述终端设备发送的确认注射信息时根据所述胰岛素需求量生成注射指令，发送注射指令至安装于体表且设有微量泵、储液腔的执行端；

所述执行端根据所述注射指令将微量泵内的胰岛素药物注射至用户体内。

9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，实现如权利要求1至权利要求4任一项所述的皮下半植入式血糖监测方法所执行的操作。

10.一种服务器，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，实现如权利要求5至权利要求8任一项所述的皮下半植入式血糖监测方法所执行的操作。

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