CN112292078A - 连续葡萄糖监测装置 - Google Patents

Abstract

一种设备包括主体，并且致动器耦接到所述主体。针安装到所述致动器。所述针包括沿长度到尖端的狭槽。传感器耦接到多条导线。基座被配置为可由所述致动器移动，并且包括切口、具有微处理器的电路板和多个接触件。每个接触件耦接到所述多条导线中的导线。电源连接到所述电路板和所述基座。支架耦接到所述主体的底表面并且被配置为接收所述基座。贴片耦接到所述支架并且具有粘合剂。针被配置为可由所述致动器移动。所述多条导线从所述基座的所述电路板延伸，穿过所述针并且离开所述狭槽。

Description

连续葡萄糖监测装置

相关申请

本申请要求于2018年4月6日提交的且标题为“Continuous Glucose MonitoringDevice”的美国临时专利申请号62/653,821的优先权，所述美国临时专利申请在此通过引用全文并入。

背景技术

葡萄糖水平的监测对糖尿病患者而言至关重要。连续葡萄糖监测(CGM)传感器是一天多次通过在刚好在皮肤下的区域中取样的体液测量葡萄糖的一种类型的装置。CGM装置通过施加器施用，并且通常包括电子器件位于其中并且粘附到患者皮肤以穿戴一段时间的小型壳体。装置内的小针递送皮下传感器，所述皮下传感器通常为电化学的。

电化学葡萄糖传感器通过使用电极进行操作，所述电极通常检测在葡萄糖转化为葡萄糖酸内酯期间由酶的氧化引起的安培信号。然后，安培信号可与葡萄糖浓度相关。两电极(也称为2极)的设计使用工作电极和参比电极，其中参比电极提供了与工作电极进行比较的参比。三电极(或3极)的设计具有工作电极、参比电极和对电极。对电极补充参比电极处的离子损失，并且是离子回路的一部分。

可通过监测装置来跟踪和分析由传感器取得的葡萄糖读数，诸如通过用定制的接收器扫描传感器或者通过将信号从监测装置直接传输到具有相关联的软件应用程序的装置(诸如智能手机或计算机)。CGM系统中已包括的软件特征包括观察随时间推移的葡萄糖水平、指示葡萄糖趋势以及提醒患者葡萄糖水平的高低。

发明内容

在一些实施方案中，所述传感器包括工作电极，所述工作电极具有有着第一平面的第一导线和所述第一平面上的电化学元件。参比电极包括具有第二平面的第二导线，并且对电极包括具有第三平面的第三导线。在多条传感器导线中，所述第一导线是用于所述工作电极的第一传感器导线，所述第二导线是用于所述参比电极的第二传感器导线，并且所述第三导线是用于所述对电极的第三传感器导线。所述第二平面和所述第三平面面向彼此。

在一些实施方案中，所述传感器包括工作电极，所述工作电极具有有着第一平面的第一导线和所述第一平面上的电化学元件。参比电极包括具有第二平面的第二导线，并且对电极包括具有第三平面的第三导线。在多条传感器导线中，所述第一导线是用于所述工作电极的第一传感器导线，所述第二导线是用于所述参比电极的第二传感器导线，并且所述第三导线是用于所述对电极的第三传感器导线。所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线耦接到芯线。

在一些实施方案中，一种设备包括具有底表面和顶表面的主体。致动器耦接到所述主体并且延伸穿过所述主体的所述顶表面。针安装到所述致动器。所述针包括内径和沿所述针的长度到所述针的尖端的狭槽。传感器耦接到多条导线。所述传感器和所述多条导线的尺寸被设定成适配穿过所述针的所述内径。基座被配置为可由所述致动器移动，并且包括切口、具有电气连接到电路板的微处理器的所述电路板和多个接触件。每个接触件耦接到所述多条导线中的导线。电源电气连接到所述电路板并且耦接到所述基座。支架耦接到所述主体的底表面并且被配置为接收所述基座。贴片耦接到所述支架并且具有粘合剂。针被配置为可由所述致动器移动穿过所述基座上的所述切口。所述多条导线从所述基座的所述电路板延伸，穿过所述针并且离开所述针的所述狭槽。

在一些实施方案中，一种系统包括耦接到多条导线的传感器。基座包括具有电气连接到电路板的微处理器的所述电路板和多个接触件。每个接触件耦接到所述多条导线中的导线。电源电气连接到所述电路板并且耦接到所述基座。针被配置为可移动穿过所述基座上的切口。所述多条导线从所述基座的所述电路板延伸，穿过所述针并且离开所述针的所述狭槽。

在一些实施方案中，一种用于构造基座的方法包括将传感器耦接到多条导线。所述传感器和所述多条导线的尺寸被设定成适配穿过所述针的所述内径。将所述多条导线中的导线耦接到所述多个接触件中的接触件。每个接触件在电路板上具有多个开口中的开口，并且所述开口具有金属涂层。将具有突出部的紧固件附接到所述开口中。所述突出部的直径小于所述开口的直径，并且所述多条导线中的所述导线在所述开口与所述突出部之间。将电源连接到所述电路板。将所述电路板和所述电源组装在基座中。所述基座具有所述电路板、所述微处理器、耦接到所述多条导线中的所述导线的所述多个接触件中的所述接触件，并且所述电源是密封单元。

附图说明

图1示出根据一些实施方案的平面电极的各种视图。

图2A和图2B示出根据一些实施方案的具有三角形截面的芯线的剖视图。

图2C和图2D分别描绘根据一些实施方案的三角形芯线的端部的纵向剖视图和透视图。

图3示出根据一些实施方案的安装到平面电极的电化学元件。

图4A至图4C是根据一些实施方案的基座组件的各种视图。

图5是根据一些实施方案的竖直插入施加器的透视图。

图6和图7是根据一些实施方案的图5的施加器的剖视图。

图8A至图8C是根据一些实施方案的图4A至图4C的基座组件的部件的视图。

图9示出根据一些实施方案的成角度的插入施加器的透视图。

图10A至图10B是根据一些实施方案的图9的施加器的剖视图。

图11A、图11B和图12是根据一些实施方案的图9的施加器的子组件的透视图。

图13A至图13B是根据一些实施方案的用于成角度的插入施加器的基座组件的透视图。

图14A至图14B是根据一些实施方案的用于成角度的插入施加器的传感器基座的透视图。

图15A至图15D示出根据一些实施方案的基座组件的各种视图。

图16A至图16B是根据一些实施方案的铰接施加器的透视图。

图17是根据一些实施方案的图16A至图16B的施加器的部分的透视图。

图18A至图18B是根据一些实施方案的已封装的图16A至图16B的施加器的透视图。

图19是根据一些实施方案的部署有针的图16A至图16B的施加器的剖视图。

图20是根据一些实施方案的铰接施加器的所选部件的透视图。

图21是根据一些实施方案的铰接施加器的覆盖件的透视图。

图22是根据一些实施方案的处于闭合状态的铰接施加器的剖视图。

图23是根据一些实施方案的处于闭合状态的铰接施加器的透视图。

图24A至图24C是根据一些实施方案的导线连接组件的透视图。

图25A至图25C是根据一些实施方案的具有成型接触件的导线连接组件的透视图。

图26是根据一些实施方案的装置组件中的导线连接的剖视图。

图27提供根据一些实施方案的使用印刷电路板部件来制造的成型接触件的视图。

图28示出根据一些实施方案的后续制造阶段中的图27的接触件。

图29示出根据一些实施方案的另外的制造阶段中的图27的接触件。

图30示出根据一些实施方案的被涂覆的一排印刷电路板组件。

图31示出根据一些实施方案的被堆叠成组件的图27的印刷电路板部件。

图32A至图32C是根据一些实施方案的密封的导线连接组件的透视图。

图33A示出根据一些实施方案的用于葡萄糖监测系统的施加器的透视图。

图33B是沿图33A的截面C-C截取的施加器的竖直剖视图。

图34是根据一些实施方案的开槽针。

图35A和图35B示出根据一些实施方案的施加器的基座。

图36A和图36B示出根据一些实施方案的施加器的基座的内部部件。

图37示出根据一些实施方案的具有电源的电路板的剖面前视图。

图38示出根据一些实施方案的接触件的紧固件的透视图。

图39A至图39C分别示出根据一些实施方案的支架和贴片的透视图。

图40A和图40B描绘根据一些实施方案的致动器的透视图。

图40C示出根据一些实施方案的致动器的前视图。

图41是根据一些实施方案的主体的底表面的透视图。

图42是根据一些实施方案的用于构造基座的方法的简化流程图。

图43是描述根据一些实施方案的施加器中的系统的简化示意图。

具体实施方式

大多数CGM传感器设计是平面的(平坦的基材)或基于导线的。平面类型更适合用于3极电化学设计，因为可易于构造简单的导线迹线和小电极。然而，平面类型在生理学上具有缺陷，因为平面基材由于其几何形状而具有一些方向性并且还具有锋利的边缘，这导致对装置的更有侵略性的生物反应。基于导线的系统由于其几何形状的平滑性质而产生比平面系统更好的来自患者的生理反应，但是大多限于单线，以便通过针插入。由于基于针的传感器递送的空间限制，这种单线约束通常将设计限制为2极电化学设计。在2极设计中，参比电极不可再生，并且因此消耗电极材料以完成电化学回路，这限制了系统的工作寿命。

基于导线的传感器设计的挑战是在远端上进行电气连接。单线配置需要原位制造工作膜和化学物质，并因此限制可在此类设计中使用的方法和材料。用于工作电极、参比电极和对电极的分离的导线对于制造的便易性而言是理想的；然而，这种方法受到插入针的内径的限制。

在一些实施方案中，使用具有基于导线的3极设计的传感器。所述设计使用分线配置，所述分线配置使得用于工作电极、参比电极和对电极的三条导线能够仅占据两条完整导线的空间。例如，参比电极和对电极具有这样的截面，使得耦接在一起的两条线占据一条完整导线的空间，同时提供与两条完整导线电极几乎相同的表面积。因此，3极设计可适配在典型插入针而不是两条完整导线的内径内。

本实施方案公开了基于导线的3极电化学设计，其中工作化学物质与导线分离地制成，并且然后与在下面的传感器导线粘合。因为本发明的CGM装置的部件可彼此独立地制成，这允许较低成本的材料和方法。另外，由于分离地制造导线不需要100％传感器质量测试，并且可在单片或批量的基础上进行质量测试，因此能够实现更具成本效益的规模化制造。所公开的基于导线的系统的一些实施方案使用以大规模薄片制造的碳基(诸如石墨烯基)电极与然后附接到工作电极的工作化学物质。

此外，公开了支持2极或3极导线设计的简单插入的施加器设计和电气连接配置。施加器的实施方案包括竖直插入和成角度的插入以及用于利用包括到施加器的基座中的板载电池来改进这些设计的鲁棒性、可靠性和成本的设计特征。在一些实施方案中，施加器设计使用开槽针，所述开槽针刺穿皮肤，并且然后可通过“硬连线”到电子器件(诸如基座中的电路板和电源)的传感器导线向回缩。本实施方案还包括在传感器施加器内进行导线传感器的电气连接的方法。在一些实施方案中，这些设计的独特特征是“旗”形电气连接部，所述“旗”形电气连接部在插入过程中与导线一起移动，并且然后锁定到基座中，从而允许在回缩针的同时将导线留在适当的位置。

图1示出使用分离的导线设计的连续葡萄糖监测传感器的基于导线的3极系统100的实施方案。在此实施方案中，导线的一部分(诸如半导线)被提供用于参比电极110。导线是多条传感器导线中的用于参比电极110的传感器导线。同样地，导线的一部分(诸如半导线)被提供用于对电极120，并且是多条传感器导线中的用于对电极120的传感器导线。用于参比电极的传感器导线和用于对电极的传感器导线各自大致跨其直径具有平面，使得所述导线具有半圆形截面。在一些实施方案中，参比电极110的平面和对电极120的平面面向彼此。

每个半导线电极(诸如参比电极110和对电极120)可具有有着相同直径的完整导线的表面积的82％，同时仍然允许参比电极和对电极组件适配在小直径插入针102内以用于插入皮肤下。换句话说，分线配置使参比电极110和对电极120能够提供与两个完整导线电极几乎相同的表面积，但是仅占据插入针102内的一条导线的空间而不是两条完整导线的空间。虽然描绘了用于参比电极110和对电极120的半导线——其中每条导线已沿着导线的长度沿其直径分离——但可利用其他部分分数的导线来形成平面电极。参比电极110和对电极120的平面可由跨导线的圆形截面的弦限定，以使得参比电极110和对电极120的截面积为导线的截面的30％至70％。因此，导线的圆形截面可大于或小于半圆。这使得导线能够获得更大百分比的完整导线的表面积。

通过还在导线上产生平坦部分来制造工作电极。图1示出两个实施方案——1侧工作电极130和2侧工作电极135——可使用两者中的任一者。1侧工作电极130具有半圆形截面，其中导线的截面积的一半已被移除。如参考参比电极110和对电极120所描述的，可利用其他部分分数的导线，以通过由跨导线的圆形截面的弦进行限定来形成平面电极，从而使得导线的截面可为完整导线的30％至70％。2侧工作电极135具有矩形截面，其中导线在平坦部分上方和下方的部分已被移除。移除的部分可以相等，或者一个部分——顶部部分或底部部分——可以大于另一个部分。工作电极130或135的一个或多个平坦部分用于支撑电化学元件，所述电化学元件是感测患者组织液中的葡萄糖的反应性部件，并且导线是多条传感器导线中的用于工作电极的传感器导线。

在一些实施方案中，所述传感器是3极设计并且包括工作电极，所述工作电极具有有着第一平面的第一导线和第一平面上的电化学元件。第一导线是用于工作电极的第一传感器导线。参比电极具有有着第二平面的第二导线。第二导线是用于参比电极的第二传感器导线。对电极具有有着第三平面的第三导线。第三导线是用于对电极的第三传感器导线。第一传感器导线、第二传感器导线和第三传感器导线是多条传感器导线。

图1还示出将电极插入到插入针102中，其中可看出传感器的这种3极设计在针腔内占据了等同于仅两条导线而不是三条导线的空间。工作电极(其中在此图示中示出了2侧工作电极135)利用一条导线的空间，并且参比电极110和对电极120一起占据另一条导线的空间。例如，诸如工作电极135、参比电极110和对电极120的多条传感器导线的组合直径小于插入针102的内径。用于参比电极110、对电极120或工作电极135的多条传感器导线中的每一者的直径可例如是0.002英寸至0.007英寸，而典型的插入针的内径可以是0.16英寸至0.21英寸或25号至27号。电极部分本身的长度或表面积可根据期望传感器灵敏度和所需的设计规格来定制。

图2A至图2D示出了在连续葡萄糖监测传感器中使用的系统的其他实施方案，所述系统具有平面电极和支撑芯线140。图2A和图2B示出了根据一些实施方案的具有三角形截面的芯线140的剖视图。例如，设计200和210是与芯线140组装在一起的紧凑型系统。工作电极135的第一导线、参比电极110的第二导线和对电极120的第三导线耦接到芯线140，并且围绕着具有三角形截面的芯线140。用于工作电极135、参比电极110和对电极120的导线中的每一者具有平面，所述平面被定位成面对三角形的芯线140的表面。参比电极110和对电极120的截面可近似半圆形，而工作电极的截面可以是半圆形的(如图2A所示，设计200)或矩形的(如图2B所示，设计210)。当耦接到芯线140时，其他截面形状可用于工作电极135、参比电极110和对电极120。

图2C和图2D分别描绘了根据一些实施方案的三角形芯线140的端部的纵向剖视图和透视图。示意图220和230示出了三角形设计可以是完全自插入的传感器。也就是说，三角形芯线140的尖端142可被削尖成点或尖的，使得传感器可直接插入而无需使用针来将传感器放置在皮下组织内。

在这些各种实施方案中，电极的平面为易碎的电化学材料(诸如通常为脆性的碳基薄片)提供支撑。在一些实施方案中，可产生支撑片(例如，由吡咯或聚苯胺的熔体挤出的电沉积组成)，并且然后将碳材料沉积到支撑片上。支撑片提供了碳与之粘合良好的基材，并且还应是导电性的，以将电化学(例如，碳/吡咯)薄片电耦接到电极导线。然后通过各种拉伸膜或旋涂技术，导电片材料可浸渍或涂覆有感测化学物质。

电化学材料片可与电极导线分离地制成，并且然后如图3所示安装在电极的平面上。在图3的这个示例中，具有围绕导电线芯330的绝缘体320的导线310移除其端部的一部分以形成平面340。碳或碳/石墨烯/吡咯薄片350切割成一定大小并放置在平坦电极导线的平面上，以使得电化学元件包含碳。例如，当用感测化学物质制造平坦薄片时，可将这些薄片350激光切割成小部分，并且然后将其组装到导线310的平面340上。

可通过例如熔体挤出吡咯层以与电极的平面电接触来制成支撑片。在其他实施方案中，附加吡咯的电聚合可用于将电极金属连接到薄片，或者导电粘合剂或其他电接触粘合方法也可用于进行电接触。

在其他实施方案中，电化学物质部件可在电极上原位形成而不是与电极分离地形成薄片。例如，用于原位产生感测化学物质和膜的替代性制造方法可包括直接在导线的一个或多个平面上进行移印或丝网印刷、涂漆或3D打印。

碳材料可呈例如油墨或糊状物的形式，并且碳可包括各种同素异形体，诸如但不限于石墨、石墨烯、富勒烯和/或纳米管。可使用除纯碳之外的材料，包括单独或组合使用的铂黑、碳铂糊、碳金糊或其他已知的工作电极表面材料(例如，碳、铂、金、钯、铑、铱)。在一些实施方案中，可使用石墨烯和/或其他纳米材料的高表面积纳米多孔材料，以增加可用于反应的活性化学位点的数量。

与通常用于生物相容性应用的贵金属(例如，金和铂)相比，碳的成本更低。然而，由于碳材料的固有脆性，碳基电极常规地用于平面式电极(诸如手指棒)中，其中碳可由平面基材支撑而不会在电极上施加不适当的机械负载。本发明的实施方案通过提供碳材料所需的机械支撑并且通过消除在导线上的工作化学物质的典型的原位制造需求(虽然可使用原位制造)，克服了在导线电极上使用碳基材料的困难。

在电极上产生感测化学物质后，无论是分离还是在原位，最终的浸涂都可用于使用通过聚合物干燥后收缩产生的环向强度密封整个系统。此最终聚合物层还用作产生线性葡萄糖反应所需的生物相容性膜和葡萄糖限制膜，并提供植入式传感器所需的生物安全性。

本发明的平线实施方案还可用于优化电化学基材，以便其可通过使氧化还原中心保持在多孔碳表面附近或在封装的聚合物内针对直接的电子转移化学物质进行调整。一个此类实施方案使用通过电接枝共价粘合到碳电极的氨基苯酚，并且随后通过重氮化学连接到葡萄糖氧化酶(GOX)以提供直接的电子转移。实施方案可直接与在多孔碳片上原位形成的导电聚合物(例如，PEDOT-PSS、聚吡咯、聚苯胺等)一起使用，所述导电聚合物可与正常酶(葡萄糖氧化酶(GOX)或葡萄糖脱氢酶(GDH))和/或具有介体的酶一起工作以产生改变对高偏压的需求的杂合酶系统并因此减少了来自所有来源的干扰。

在一些实施方案中，可以新的方式将氧化还原酶固定化在电极表面上，使得在酶的活性侧与换能器之间的直接电子转移是可能的。安培型葡萄糖传感器的此类实施方案的主要独特的特性是偏置电位在-0.5V至0V的范围内，理想地为约-0.1V。相比之下，常规CGM传感器的偏置电位通常为+0.55V。有两种主要方法来实现本发明的设计的较低偏置电位。第一种方法是将导电聚合物与氧化还原酶的原位电聚合。感测层通过用酶和单体/共聚单体溶液施加电位循环或合适的电位脉冲的序列来形成。这种方法的优点是由于沉积过程的电化学引发，薄膜只形成在电极表面上。第二种方法是将氧化还原介体并入聚合物或预聚物中。含有氧化还原介体的聚合物可与酶物理混合，然后通过浸涂、旋涂或其他涂覆方法沉积到电极上。这也可通过在酶溶液和电极存在下，将含有氧化还原介体的预聚物与其他活性预聚物一起进行原位聚合来实现。电极上所得的感测层包含具有共价连接的氧化还原介体的聚合物网络内部的基质酶。

现将描述用于将CGM传感器插入患者体内的施加器的各种实施方案。

图4A至图4C示出了将在葡萄糖监测期间由患者穿戴的基座组件400的实施方案。基座组件400包括覆盖件420和基座430，并且例如可粘附到患者的腹部或手臂。图4A是透视图，图4B是顶视图，并且图4C是侧视图。基座组件400将葡萄糖传感器480保持在患者身上的适当的位置，并且容纳葡萄糖传感器480附接到的电子器件。葡萄糖传感器480测量患者的组织液中的葡萄糖，并且在图4C中可看见从基座组件400的底表面延伸的葡萄糖传感器480。在一些实施方案中，基座组件400可具有2.13英寸的长度、1.50英寸的宽度和0.27英寸的高度。由于电子器件的进一步小型化和电池使用量的减少，这些大小可更小。为了将CGM传感器递送到患者体内，将覆盖件420从基座430移除，并且施加器附接到基座430。在施加器已插入传感器并且已从基座移除之后，在此实施方案中为圆顶形的覆盖件420用作基座430的盖子。

在图5中示出用于葡萄糖监测系统的施加器的实施方案，其中轨道630和柱塞620用于竖直插入设计。在此实施方案中，施加器通过凸耳625耦接到基座430。图5是部署针610之前的透视图，使得柱塞620相对于基座430升高。在部署了针610后，柱塞620通过轨道630的引导向下移向基座430。

图6和图7分别是沿图5的截面A-A和B-B截取的竖直剖视图，其中图6是在部署针之前而图7是在部署针之后。包括CGM传感器和相关联的布线的传感器基座401在插入期间与针610一起移动。在已部署针610之后，当移除针时，传感器基座401锁定到基座430中并且停留在其中。这种竖直插入型式的优点在于它不依赖于手动灵巧度来部署传感器。患者可使用手的掌部向下推动并且提供用于部署的力。这种竖直部署型式对于例如非常年幼或年老的人群自插入传感器可能是有利的。

图8A至图8C分别示出了在传感器已放置在患者体内之后的基座组件400的透视图、侧视剖视图和端视剖视图。在图8A中，已移除圆顶形覆盖件420以示出基座430的内部，其中可看到电池450和已安装的传感器基座401。传感器基座401具有用于葡萄糖传感器480的传感器导线460的电接触件445。图8B至图8C示出了安装在基座430上的覆盖件420，其中覆盖件420在其下侧中包括有电路板440。因此，当覆盖件420耦接到基座430时，电路板440被放置成与电接触件445接触。电路板440诸如通过将读数发送到移动装置来检索安培读数。传感器导线460(在本公开中也可称为引线)电耦接到(在下文中描述的)接触件445。

图9示出用于葡萄糖监测系统的施加器的另一个实施方案的透视图，其中使用柱塞组件900来实现针的成角度插入。这种成角式施加器型式有助于减少在传感器监测患者时由传感器尖端的微动引起的传感器噪声。噪声可能来自从安装到皮肤表面上的基座沿导线向下传递的力，所述力来自通过正常穿戴装置的动作而施加到基座上的任何力。

图10A和图10B分别是处于未部署状态和部署状态的柱塞组件900的竖直剖视图。柱塞组件900包括柱塞920、轨道930、释放按钮950和弹簧960。在其他实施方案中，柱塞920可采用其他形式，诸如杆。传感器基座970与固定地安装到柱塞920的针910一起移动。传感器导线971(工作电极、参比电极和对电极中的每个电极一条传感器导线)在一个端部处连接到传感器基座970，并且葡萄糖传感器980在传感器导线971的相反端部处形成。为了部署针910，用户按下释放按钮950，这允许弹簧960收缩。因此，柱塞920如图10B所示在轨道930上向下滑动，并且将带有葡萄糖传感器980的导线971穿过针910插入患者体内。当插入针时，传感器基座970锁定到基座990中，使得传感器基座970在移除针时停留在基座990中。

图11A、图11B和图12是成角度插入施加器的组装阶段的透视图。在图11A中，柱塞920具有与其固定地附接的针910。传感器基座920滑动到针910上，其中柱塞920的销925连接到传感器基座970。在图11B中，柱塞920与传感器基座970的组合子组件安装到轨道930上。在图12中，图11B的子组件放置到弹簧960上并且安装到前覆盖件901中。

图13A和图13B是在传感器安装之前用于成角度插入设计的基座990的透视图。图13A是分解图，其示出O形环垫圈992、电池接触件994和电池996(例如，CR 1632型电池)。图13B是组装视图，其中电池接触件994用作用于从电池996向电路板和传感器供电的导管。

图14A和图14B示出了用于成角度插入设计的传感器基座970。图14A是分解图，其示出传感器基座框架972(例如，聚碳酸酯)、传感器接触件974(注意，为清楚起见未示出到传感器的导线)和传感器底座976(例如，硅橡胶)。

图15A至图15D示出了在传感器已插入患者体内之后的整个基座组件991的各种视图。基座组件991包括基座990和覆盖件997。图15A是覆盖件997和电路板998的分解图，其中将提供内部安装有电路板998的覆盖件997。图15B示出基座990，其中传感器基座970现已安装到图13A至图13B的原始基座中。图15C和图15D示出了最终的体戴式组件，其中施加器(包括柱塞920、前覆盖件901和后覆盖件902)已用覆盖件997替换。图15C出于内部部件的说明性目的而将圆顶覆盖件997示出为透明的，并且图15D将圆顶覆盖件997示出为实际的不透明材料。如从图15C可看出，电路板998放置在传感器基座970上方。在这些附图中未示出用于将装置耦接到用户的粘合垫。

其他实施方案涉及自插入施加器，所述施加器利用铰接设计来将传感器插入皮肤中。这种铰接设计可提供增强的机械优点，以用于递送图3的自插入三角针，但铰接设计也可用于将标准针插入皮肤中。在铰接设计中，针相对于患者皮肤的表面成一定角度，以进行自插入和针移除。

图16A和图16B是具有可回缩针1610的铰接施加器1600的实施方案的透视图。在这种铰接设计中，类似于行李箱，顶部组件1620通过铰链1640铰接到平台1630。图16A是分解图，而图16B是不包括覆盖件1697的组装视图。

图17是体戴式部件的透视图，其中覆盖件1697包括电路板1698。图17示出安装有覆盖件1697的装置。图18A示出(在针部署之前的)已封装的铰接施加器1600，其中施加器1600安装在粘合垫1820上。具有集成的锁定特征的间隔件1830在封装时将施加器1600保持处于打开状态，以防止针1610在施用到用户之前被部署。尽管针1610在这些视图中不可见，但针附接到用户可触及的凸耳1615。针和凸耳1615由前覆盖件1810保持。图18B示出部署有针的铰接行李箱设计，其中用户已在覆盖件1810上向下按压，使得其抵靠着平台1630闭合。因此，针1610已移动穿过平台1630中的开口，以将葡萄糖传感器皮下插入患者体内。铰接设计为用户提供机械优点，以使得针易于插入患者体内。

图19是其中针1610被部署、插入穿过患者皮肤1900以递送葡萄糖传感器1680的侧视剖视图。带有凸耳1615的针1610与前覆盖件1810一起仍在适当的位置。图19还示出电池1696(与电池996相同)在基座内的相对位置。

图20是包括接触垫1674的基座组件的所选部件的透视图。图21是包括电路板1698的覆盖件1697的内部的透视图。接触垫1674提供与葡萄糖传感器的引线的电气连接，并且通过压缩连接器1695连接到电路板1698。电路板1698上的附加的销式连接器1699与也位于基座内的电池1696接触。

图22是移除了针的体戴式装置的剖视图。通道1612是针插入穿过的通路。示出了电池1696，所述电池1696为电路板和传感器供电。图22还示出连接器1695和1699与传感器垫1674和电池1696接触件两者的压缩状态。图23是图22的透视图，其示出在已植入传感器后，施加器通过粘合垫1820处于其体戴状态。

现将描述传感器与装置电路之间的电气连接，所述电气连接可与以上的施加器实施方案一起使用。施加器装置的实施方案唯一地使用开槽针，所述开槽针允许将针移入和移出皮肤而不移动附接到传感器的导线。与本公开的滑动“旗”接触机构相比，常规开槽针通常具有粘合到电路板的传感器。实施方案还包括用于形成和组装导线接触件的独特配置，所述配置实现有益于大规模制造的低成本紧凑设计。在一些实施方案中，导线接触件具有“旗”设计，所述设计允许导线接触件和传感器成为一次性部件，而不是硬连线到整个装置的长期、耐用的电路板。导线接触件具有接触区域，可将装置的电路板与之电接触而无需粘合。因此，可重复使用电路板(例如，装置收发器)，而传感器和导线接触件可以是单次使用的部件。

图24A至图24C是具有“旗”形导线接触件的导线连接组件2400的透视图。示出了针支撑件2420，针2410插入穿过所述针支撑件2420并且传感器基座2470附接到所述针支撑件2420。针2410沿其长度具有狭槽2415，传感器的引线延伸穿过所述狭槽2415。导线接触件2430具有接触区域2432，并且放置到传感器基座2470的通道2472中。由于存在用于3极传感器设计的三条连接导线以及整体装置中有限量的空间，因此通道2472之间的分隔器2474的厚度可能较小，例如从0.010英寸到0.020英寸，诸如0.015英寸。这些小尺寸对于传感器基座2470的制造公差以及将导线2430组装到装置中可能是有问题的。

图25A至图25C示出了具有旗形的成型接触件2530a、2530b和2530c而不是导线接触件2430的导线连接组件2500的另一个实施方案。针2510如前所述是开槽的。成型接触件2530a/2530b/2530c是预成型的金属部件而不是导线，并且每个接触件2530a/2530b/2530c具有在接触区域2532中终止的臂2534。如可看出的，臂2534的形状对于每个接触件2530a、2530b和2530c是不同的，以便在传感器基座2570上将接触区域2532间隔开。接触件2530a具有直臂2534，接触件2530b具有较小的L形臂，而接触件2530c具有较大的L形臂。可通过臂2534的形状来定制传感器基座2570中的三个接触区域2532之间的空间2574。

在使用中，传感器导线在与接触区域2530a/2530b/2530c相反的端部处附接到臂2534。导线可通过例如压接、钎焊、导电粘合剂等来进行附接。

图26示出装置组件中的导线连接，其中传感器导线2630被布线穿过针2610以附接到传感器基座2670。传感器(在此附图中不可见)位于传感器引线2630的相反端部处，并且由具有如图1至图3中描述的平面设计的电极制成。传感器通过开槽针2610皮下递送。因此，针2610可回缩到装置中，如箭头2615所指示的，同时传感器保持被植入，因为传感器导线被固定到传感器基座2670，所述传感器基座2670被锁定在装置的基座中。

图27示出使用印刷电路板部件来制造图25A至图25C的成型接触件的实施方案。在图27中，示出使用3极设计时的三个接触件：具有L形臂的底部接触件2730a、具有反向L形臂的中间接触件2730b和具有直臂的顶部接触件2730c。顶部、中间和底部的指称指示接触件将使用定位孔2780来相对于彼此堆叠的顺序。每个接触件具有臂2734a/2734b/2734c和接触区域2732a/2732b/2732c，其中所述接触区域2732a/2732b/2732c是传感器导线将连接到的位置。在一些实施方案中，当使用2极设计时，可采用相同的技术，但是通过使用堆叠在一起的两个接触件，诸如具有L形臂的底部接触件2730a和具有反向L形臂的中间接触件2730b。每种类型的接触件2730a/2730b或2730a/2730b/2730c可使用PCB制造方法来大批量制造，诸如薄片2750a，其示出了底部接触件2730a的10×10穿孔的PCB栅格。

图28示出将接触件连接到传感器的下一步骤。传感器导线2701例如通过分别点焊接或钎焊到接触件的臂2732a/2732b(针对2极设计)或2734a/2734b/2734c(针对3极设计)来附接到PCB式接触件2730a/2730b或2730a/2730b/2730c。传感器导线附接可以自动化方式完成，诸如针对底部接触件2730a示出的一排十个接触件2755a，其中传感器导线2701在自动化组装线上被焊接或钎焊。

在图29中，安装或定位销2910附接到PCB板，其中定位销2910也可以是插座或带螺纹的插入件。接触销或弹簧销2920附接到接触件的接触区域2732a/2732b或2732a/2732b/2732c(图27)。

在图30中，执行涂层施涂。将一排印刷电路板组件(PCBA)附接到涂覆传感器导线2701的导线端部的盒子。每个PCBA上的接触件附接到监测程序，并且测量和记录每条导线/PCBA。PCBA现在可按质量分离并且与其他导线/PCBA匹配以实现最大产量或质量顶级定价。

在图31，组装PCBA。两个PCBA 2730a/2730b的组(2极设计的底部和中间)或三个PCBA 2730a/2730b/2730c的组(3极设计的底部、中间和顶部)通过穿过定位孔2780放置接触销2920来彼此上下堆叠。结果，每个接触销2920可从组装的PCBA堆叠3100(其中在此图示中示出3极设计)的顶部触及，以取得安培读数。接触销2920将通过压缩与装置的电路板发射器(例如，电路板440或998)形成电气连接。传感器导线2701全部居中定位在PCBA堆叠3100的边缘上，并且竖直对齐以易于将传感器导线2701插入针中。

图32A至图32C示出了以环氧树脂或其他密封剂密封(例如，浸涂)以保护电气连接部的导线/PCBA组件。图32A是前透视图并且图32B是后透视图，其示出导线2701与PCBA的连接部也被密封。图32C示出与十分硬币的大小比较，其中在此示例性实施方案中，成品导线连接PCB组件的高度为0.013英寸，宽度为0.030英寸，并且长度为0.055英寸。

这种PCB式的导线连接的优点包括可易于修改以适应原始设备制造商(OEM)变型(诸如圆形、方形和三角形)的接触件的设计形状。无需注射成型零件，从而节省了加工成本。总体设计成本低廉，所需组装工作量最少，其中整个制造过程可完全自动化，直到分类过程。可大量地涂覆导线，并且针对质量单独地测量或记录导线。可基于诸如质量、传感器性能或最大产量的标准来对部件进行分类和匹配。PCB组件也可作为独立产品出售。“旗”安装特征部实现众多的安装选项。“旗”安装可在水平平面中或竖直堆叠中完成，并且这为组装提供了各种选项。组装方法的一些实施方案可能更易于自动化，特别是在将导线与“旗”粘合时。安装型式的其他实施方案可更易于缩小施加器的整体轮廓的尺寸。

图33A示出根据一些实施方案的用于葡萄糖监测系统的施加器的透视图。施加器3300具有用于将传感器植入皮肤下方的竖直插入方法。为了使用施加器3300，将施加器3300的底表面放置在患者的皮肤上，并且在顶表面上施加向下的力，从而将针与传感器一起部署以将传感器放置在皮肤下方。在植入传感器后，针自动回缩，并且监测装置粘附到皮肤，并且包括所有部件的施加器都是一次性的。只要放置了传感器并且将监测装置粘附到皮肤，监测装置便会导通并收集数据，而无需来自患者的输入。有限数量的所描述步骤——放置在皮肤上并且在施加器上向下推动——提供了用于以无菌方式进行的葡萄糖监测的简单、无忧、便利的方法。

施加器3300包括具有顶表面3304和底表面3306的主体3302以及耦接到主体3302并且延伸穿过主体3302的顶表面3304的致动器3308。盖3310可移除地耦接主体3302的底表面3306。图33B是沿图33A的截面C-C截取的施加器3300的竖直剖视图。

针3312安装到致动器3308。图34是根据一些实施方案的开槽针3312。针具有内径以及沿针的长度到针的尖端3316的狭槽3314。针3312在针3312的顶部处耦接到保持器3318。

诸如2极设计或3极设计(参考图1至图3)的传感器在多条导线3328的一个端部处耦接到多条导线3328(参见图35A至图35B)。在非限制性示例中，示出了2极设计，以使得传感器包括工作电极和参比电极。传感器和多条导线3328的尺寸被设定成适配穿过针3312的内径。

基座3320被配置为可通过致动器3308移动并且耦接到板3322。板3322被配置为可由致动器3308移动并且可以是致动器3308的一部分。图35A和图35B示出根据一些实施方案的施加器3300的基座3320。基座具有上壳体3324和凸耳3326。凸耳3326具有如图35A所示的闭合位置和如图35B所示的打开位置。基座3320和凸耳3326可由诸如硅树脂或聚氨酯的弹性体材料组成。基座3320具有切口3340，针3312移动穿过所述切口3340。多条导线3328延伸穿过基座3320的上壳体3324。

图36A和图36B示出了根据一些实施方案的施加器3300的基座3320的内部部件。在此图示中，从基座3320移除了上壳体3324，并且示出了电路板3330。电路板3330具有多个接触件，诸如3332a和3332b，并且每个接触件3332a/3332b耦接到多条导线3328中的导线。导线引导装置3334耦接到电路板3330，并且在处于电路板3330上时将多条导线3328对齐，对其进行布线并且将其保持在适当的位置。部件覆盖件3336保护各种部件3338，诸如微处理器3337、发射器3339以及电路板3330上的电路。电路板3330上的切口3340与基座3320的切口3340匹配并对应，并且提供穿过基座3320和电路板3330的通路。诸如电池的电源3342电气连接到电路板3330，并且耦接到基座3320以向系统供电。电源3342可以是低轮廓锂电池。

图37示出根据一些实施方案的具有电源3342的电路板3330的剖面前视图。电源3342具有安装在电路板3330的下侧上的开关3344。这使得电源3342能够诸如在监测会话开始时随意激活或导通，而不是总是处于导通位置。

例如，多个接触件3332(例如，3332a/3332b)各自包括电路板3330上的多个开口3346中的开口3346a和3346b(在图36B上示出)。多个开口3346(诸如3346a/3346b)各自在开口的内径上具有金属涂层，诸如作为电路的一部分的镀金。可使用其他类型的金属涂层，诸如银、镍、铑或铂。图38示出根据一些实施方案的接触件3332a/3332b的紧固件3348的透视图。紧固件3348具有突出部3350，并且突出部3350的直径小于开口3346a/3346b的直径，以使得突出部3350适配到开口3346a/3346b中。紧固件3348被制成具有薄的低轮廓，因此紧固件3348的从电路板3330延伸的部分(非突出部3350)小于0.1英寸。这使得基座3320也具有薄的低轮廓。多条导线3328中的导线在开口3346a/3346b与突出部3350之间。突出部3350的尺寸被设定成使得其迫使多条导线3328中的导线抵靠着开口3346a/3346b中的金属涂层，从而实现多条导线3328中的导线与电路板3330之间的电气连接。以这种方式，施加器3300的传感器通过多条导线3328在多个接触件3332处硬连线到电路板3330。多条导线3328和多个接触件3332位于基座3320内。在施加器3300中，传感器、电源3342和电路板3330包含在主体3302内。紧固件3348可由硅树脂、复合材料、金属或其组合组成，并且通过压入配合或推入配合、或钎焊、微焊接和/或导电粘合剂固定在开口3346中。

参考图33B，支架3352耦接到主体3302的底表面3306，并且被配置为接收基座3320。支架3352可由诸如聚碳酸酯、PVA或尼龙的刚性聚合物组成。贴片3354在贴片3354的顶侧上耦接到支架3352，并且在贴片3354的底侧上具有粘合剂。在一些实施方案中，支架3352适配在贴片3354的内部。图39A至图39B分别示出根据一些实施方案的支架3352和贴片3354的透视图。基座3320接收在支架3352中。图39C描绘支架3352中的基座3320与贴片3354，这作为可穿戴装置3356。

图40A和图40B描绘根据一些实施方案的致动器3308的透视图，并且图40C示出根据一些实施方案的致动器3308的前视图。在一些实施方案中，致动器3308包括按钮3358和第一弹簧3360，所述第一弹簧3360位于板3322上方并且具有第一未压缩长度和第一压缩长度。板3322(通过保持器3318)耦接到第一弹簧3360、基座3320和针3312。第二弹簧3362位于板3322下方并且耦接到板3322。第二弹簧3362具有第二未压缩长度和第二压缩长度。当用户期望葡萄糖监测时，可激活致动器3308。在典型系统中，传感器被植入皮肤下方，并且与传感器通信的可穿戴装置被穿戴在皮肤上。

施加器3300准备好‘按原样’使用。不存在预备步骤，诸如将传感器连接到电子器件、电源或可穿戴装置。为了使用施加器3300，施加器3300的底表面3306可邻接在用户的皮肤上，并且通过在主体3302的顶表面3304上(诸如在按钮3358上)施加向下的力来激活致动器3308。第一弹簧3360从第一未压缩长度移动到第一压缩长度，第二弹簧3362从第二未压缩长度移动到第二压缩长度，而板3322、基座3320(包括电路板3330、耦接到多条导线3328的多个接触件3332、电源3342)和针3312沿向下的方向移向主体3302的底表面3306，并且进入耦接到贴片3354的支架3352中。针3312被配置为可由致动器移动并且行进穿过基座3320上的切口3340。在一个端部处具有传感器的多条导线3328从基座3320延伸，穿过针3312并且离开针3312的狭槽3314。

基座3320到支架3352和贴片3354中的配合激活电源3342的开关3344并且使系统导通，这确认系统已部署在皮肤上。例如，开关3344被安装在电路板3330的底侧上，以使得当开关3344在致动期间接触支架3352时，按下开关3344并且与电路板3330以及因此与电源3342形成电气连接。与使装置始终导通相反，将电源3342导通的能力是非常规的。在已知系统中，电源(例如，电池)始终处于导通状态，因此需要更大、更强力的电池，因此所述电池具有大的占用面积，从而使设计笨重且不舒适。在其他已知系统中，可通过将传感器连接到可穿戴装置中的电子器件来手动激活电池。

图41是根据一些实施方案的主体3302的底表面3306的透视图。主体3302的底表面3306具有孔3364，贴片3354可移除地附接到并且被配置为滑动穿过所述孔3364。由于施加在致动器3308的按钮3358上的力以及第一弹簧3360和第二弹簧3362的压缩，在支架3352中附接有基座3320的贴片3354被推出主体3302的底表面3306的孔3364，并且粘附到用户的皮肤。同时，附接到多条导线3328并且布线穿过针3312的传感器被植入用户皮肤下方6mm至10mm。由于第一弹簧3360和第二弹簧3362的偏置，针3312自动从皮肤回缩，并且多条导线3328穿过狭槽3314使针3312空出，从而将传感器留在皮肤下方。固定到板3322的针3312移动第二未压缩长度与第二压缩长度之间的差的距离(例如，12mm至20mm)。

简而言之，通过将施加器3300“按原样”放置在皮肤上并且按下致动器3308的按钮3358，将传感器植入皮肤下方，并且将可穿戴装置3356粘附到皮肤。施加器3300、可穿戴装置3356(包括电子器件和电源)是一次性的。贴片3354可由诸如硅树脂或聚氨酯的柔性材料组成，以帮助从主体3302的底表面3306移除，并且还用于在粘附到用户的皮肤时提供舒适感。如图40B所示，凸耳3326在致动器3300中处于打开位置。当可穿戴装置3356粘附到皮肤时，凸耳3326保持处于打开位置，并且可旋转到闭合位置以覆盖基座3320中的切口3340(参见图35A和图35B)。在一些实施方案中，凸耳3326的轮廓插入到切口3340中，并且系统是密封且防水的。

具有电路板3330、微处理器3337、耦接到多条导线3328中的导线的多个接触件3332中的每个接触件以及电源3342的基座3320形成密封单元。任选地，发射器3339也可包括在基座中。这是可能的，因为电源3342和耦接到多条导线3328中的导线的多个接触件3332中的每个接触件硬连线到基座3320内的电路板3330，这意味着不存在切换。例如，在制造过程中发生硬连线，而没有来自用户的输入。在不存在切换的情况下，即在将传感器的导线机械和/或电气连接到电子器件(电路板和电源)的情况下，系统被密封，是鲁棒、可靠且耐用的。在一些实施方案中，可通过聚氨酯、硅树脂或丙烯酸的浸涂或喷涂或聚合物气相沉积工艺(C型或N型聚对二甲苯)用材料涂覆基座，以实现进一步的保护和益处，诸如不透水或防水。密封和涂覆可在制造时完成，这使得能够采用可靠的工艺和先进的技术，同时保证部件的无菌环境。

使传感器的多条导线3328硬连线到成为可穿戴装置3356的一部分的基座3320是对常规系统的范式转变。在常规系统中，系统被设计成使得在使用或应用时且最有可能通过来自用户的输入将传感器的导线机械和/或电气连接到电子器件(例如，电路板和电源)。这为应用过程增加了步骤，并且向系统引入污染物，从而产生了非无菌环境。所述设计可以使得电子器件在施加器中或已经安装在皮肤上，然后将传感器的导线连接到电子器件。这种切换在常规设计中产生了缺陷。

例如，已知系统可在连接传感器的导线之后使用O形环或垫圈来试图密封电子器件。随着单元老化，O形环或垫圈磨损和损坏成为水或碎屑的潜在进入路径，从而导致电子器件故障。相反，在施加器3300中(诸如在制造过程中)将传感器的导线硬连线到电子器件和电源会产生更牢固密封的单元，而几乎没有因水或碎屑造成机械或电气故障的风险。另外，在已知系统中，在应用时将传感器连接到电路板和/或电源会产生另一个潜在的薄弱链接，因为连接的完整性未知，可能产生非无菌环境并且存在出现用户错误的可能性。

包括所有部件的基座3320、可穿戴装置3356、施加器3300、针3312和传感器被设计为一次性的。在常规系统中，由于部件和组装过程中的高成本，因此通常将电子器件设计为可重复使用。相反，施加器3300使传感器的多条导线3328硬连线到主体3302内的基座3320，这使用更少的便宜的部件和工艺(诸如被推入开口334a/334b中的紧固件3348)，而不是更昂贵的部件和工艺(诸如钎焊、焊接或压接)。无需重复使用部件。

在另外的实施方案中，各种数据可由可穿戴装置通过传感器收集，并且由微处理器3337管理。发射器3339被配置为通过通信技术(诸如WiFi系统、

无线技术、

低功耗、蜂窝通信、卫星通信等及其组合)发射数据。诸如智能电话、计算机、路由器、集线器、蜂窝网络收发器等或其组合的装置接收数据。

图42是根据一些实施方案的用于构造基座3320的方法4200的简化流程图。用于构造基座3320的方法4200通过将传感器耦接到多条导线来在步骤4210处开始。所述传感器和所述多条导线的尺寸被设定成适配穿过所述针的所述内径。在步骤4220处，将多条导线中的导线耦接到多个接触件中的接触件。每个接触件在电路板上具有多个开口中的开口，并且所述开口具有金属涂层。在步骤4230处，将具有突出部的紧固件附接到开口中。所述多条导线中的所述导线在所述开口与所述突出部之间。在步骤4240处，将电源连接到电路板。在步骤4250处，将电路板和电源组装在基座中。所述基座具有所述电路板、所述微处理器、耦接到所述多条导线中的所述导线的所述多个接触件中的所述接触件，并且所述电源是密封单元。以这种方式，耦接到多条导线中的导线的多个接触件中的每个接触件和电源硬连线到基座的电路板。方法4200还可包括在组装步骤之前将发射器连接到电路板。发射器被配置为发射数据。

施加器3300由三个主要系统组成，本文已描述了所述主要系统的部件。图43是描述根据一些实施方案的施加器3300中的系统的简化示意图。基座3320包括电路板3330、具有多条导线3328的多个接触件3332、电源3342、微处理器3337和发射器3339。基座3320内的这些部件形成密封单元。

系统3370可包括耦接到多条导线3328的传感器。基座3320包括具有电气连接到电路板3330的微处理器3337的电路板3330和多个接触件3332。每个接触件3332耦接到多条导线3328中的导线。诸如电池的电源3342电气连接到电路板3330并且耦接到基座3320。针3312被配置为可移动穿过基座3320上的切口3340。多条导线3328从基座3320的电路板3330延伸、穿过针3312并且离开针3312的狭槽3314。如本文所公开，耦接到多条导线3328中的导线的多个接触件3332中的每个接触件和电源3342硬连线到基座3320的电路板3330。因此，系统3370包括传感器、针3312和基座3320。系统3370可容纳在施加器3300内(诸如容纳在主体3302中)。

主体3302包括如本文描述的基座3320、系统3370和致动器3308。在另外的实施方案中，可使用其他致动器设计，诸如控制杆或滑动致动器。施加器3300包括基座3320、系统3370和主体3302。

已详细参考了所公开的发明的实施方案，在附图中已示出了其一个或多个示例。每个示例已经通过说明本技术的方式提供，而不是对本技术进行限制。实际上，尽管已经关于本发明的具体实施方案详细地描述了本说明书，但是应了解，本领域技术人员在获得对前述内容的理解之后，可易于想到对这些实施方案的替代形式、变型和等同物。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可与另一个实施方案一起使用以产生又一个实施方案。因此，意图是本主题涵盖所附权利要求及其等同物的范围内的所有此类修改和变型。在不脱离所附权利要求中更特定阐述的本发明的范围的情况下，本领域的普通技术人员可实践本发明的这些和其他修改和变型。此外，本领域的普通技术人员将了解，前述描述仅仅是示例，并且不意图限制本发明。

Claims (40)

1.一种传感器，其包括：

工作电极，所述工作电极包括具有第一平面的第一导线和所述第一平面上的电化学元件；

参比电极，所述参比电极包括具有第二平面的第二导线；以及

对电极，所述对电极包括具有第三平面的第三导线；

其中在多条传感器导线中，所述第一导线是用于所述工作电极的第一传感器导线，所述第二导线是用于所述参比电极的第二传感器导线，并且所述第三导线是用于所述对电极的第三传感器导线；并且

其中所述第二平面与所述第三平面面向彼此。

2.如权利要求1所述的传感器，其中所述电化学元件包括碳。

3.如权利要求1所述的传感器，其还包括：所述电化学元件与所述第一平面之间的支撑片，所述支撑片包括石墨烯、吡咯或聚苯胺。

4.如权利要求1所述的传感器，其还包括：所述电化学元件上方的聚合物层。

5.如权利要求1所述的传感器，其中：

所述参比电极是所述第二导线的具有半圆形截面的一部分；

所述对电极是所述第三导线的具有半圆形截面的一部分；并且

所述工作电极具有矩形截面。

6.如权利要求5所述的传感器，其中所述第二导线的所述部分和所述第三导线的所述部分各自具有有着相同直径的完整导线的82％的表面积。

7.如权利要求5所述的传感器，其中：

所述参比电极的所述第二平面由跨所述第二传感器导线的圆形截面的弦限定，并且所述参比电极的截面积为第二传感器导线的所述截面的30％至70％；并且

所述对电极的所述第三平面由跨所述第三传感器导线的圆形截面的弦限定，并且所述对电极的截面积为所述第三传感器导线的所述截面的30％至70％。

8.如权利要求1所述的传感器，其还包括：具有三角形截面的芯线，其中所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面各自面对所述芯线的所述三角形截面的表面。

9.如权利要求8所述的传感器，其中所述芯线的尖端是尖的。

10.如权利要求1所述的传感器，其中所述多条传感器导线的直径小于插入针的直径。

11.如权利要求1所述的传感器，其中所述多条传感器导线中的每条传感器导线的直径为0.002英寸至0.007英寸。

12.一种传感器，其包括：

工作电极，所述工作电极包括具有第一平面的第一导线和所述第一平面上的电化学元件；

参比电极，所述参比电极包括具有第二平面的第二导线；以及

对电极，所述对电极包括具有第三平面的第三导线；

其中所述第一导线是用于所述工作电极的第一传感器导线，所述第二导线是用于所述参比电极的第二传感器导线，并且所述第三导线是用于所述对电极的第三传感器导线；并且

其中所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线耦接到芯线。

13.如权利要求12所述的传感器，其中所述芯线具有三角形截面。

14.如权利要求13所述的传感器，其中所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面各自面对所述芯线的所述三角形截面的表面。

15.如权利要求13所述的传感器，其中所述芯线的尖端是尖的。

16.如权利要求12所述的传感器，其中所述电化学元件包括碳。

17.如权利要求12所述的传感器，其还包括：所述电化学元件与所述第一平面之间的支撑片，所述支撑片包括石墨烯、吡咯或聚苯胺。

18.如权利要求12所述的传感器，其中：

所述参比电极是所述第二导线的一部分，并且具有半圆形截面；

所述对电极是所述第三导线的一部分，并且具有半圆形截面；并且

所述工作电极具有半圆形截面。

19.如权利要求12所述的传感器，其中：

所述参比电极是所述第二导线的一部分，并且具有半圆形截面；

所述对电极是所述第三导线的一部分，并且具有半圆形截面；并且

所述工作电极具有矩形截面。

20.如权利要求12所述的传感器，其中所述第一导线、所述第二导线、所述第三导线与所述芯线的组合直径小于插入针的直径。

21.一种设备，其包括：

主体，所述主体具有底表面和顶表面；

致动器，所述致动器耦接到所述主体并且延伸穿过所述主体的所述顶表面；

针，所述针安装到所述致动器，所述针包括内径和沿所述针的长度到所述针的尖端的狭槽；

传感器，所述传感器耦接到多条导线，其中所述传感器和所述多条导线的尺寸被设定成适配穿过所述针的所述内径；以及

基座，所述基座被配置为能够由所述致动器移动并且包括：

具有电气连接到电路板的微处理器的所述电路板和多个接触件，每个接触件耦接到所述多条导线中的导线；

电源，所述电源电气连接到所述电路板并且耦接到所述基座；以及

切口；

支架，所述支架耦接到所述主体的所述底表面并且被配置为接收所述基座；

贴片，所述贴片耦接到所述支架并且具有粘合剂；以及

针，所述针被配置为能够由所述致动器移动穿过所述基座上的所述切口，其中所述多条导线从所述基座的所述电路板延伸，穿过所述针并且离开所述针的所述狭槽。

22.如权利要求21所述的设备，其中每个接触件包括：

所述电路板上的多个开口中的开口，所述开口具有金属涂层；以及

紧固件，所述紧固件具有突出部，其中所述突出部的直径小于所述开口的直径；

其中所述多条导线中的所述导线在所述开口与所述突出部之间。

23.如权利要求21所述的设备，其中所述传感器包括工作电极和参比电极。

24.如权利要求21所述的设备，其中所述基座具有所述电路板、所述微处理器、耦接到所述多条导线中的所述导线的所述多个接触件中的每个接触件，并且所述电源是密封单元。

25.如权利要求21所述的设备，其还包括：

发射器，所述发射器电气连接到所述电路板并且被配置为发射数据。

26.如权利要求21所述的设备，其中：

所述多个接触件中的每个接触件耦接到所述多条导线中的所述导线，并且所述电源硬连线到所述基座的所述电路板；并且

所述传感器、所述电源和所述电路板包含在所述主体内。

27.如权利要求21所述的设备，其中所述致动器包括：

弹簧，所述弹簧具有未压缩长度和压缩长度；

板，所述板耦接到所述弹簧、所述基座和所述针；

其中所述针移动所述未压缩长度与所述压缩长度之间的差的距离。

28.如权利要求21所述的设备，其中所述基座还包括凸耳，所述凸耳具有打开位置和闭合位置，并且在处于所述闭合位置时覆盖所述切口。

29.如权利要求21所述的设备，其还包括盖，所述盖耦接到所述主体的所述底表面并且被配置为是可移除的。

30.如权利要求21所述的设备，其中所述基座和所述支架由硅树脂组成。

31.一种方法，其包括：

将传感器耦接到多条导线，其中所述传感器和所述多条导线的尺寸被设定成适配穿过针的内径；

将所述多条导线中的导线耦接到所述多个接触件中的接触件，每个接触件在电路板上具有多个开口中的经金属涂覆的开口，所述电路板具有微处理器；

将具有突出部的紧固件附接到所述开口中，其中所述突出部的直径小于所述开口的直径，并且其中所述多条导线中的所述导线在所述开口与所述突出部之间；

将电源连接到所述电路板；以及

将所述电路板和电源组装在基座中；

其中所述基座具有所述电路板、所述微处理器、耦接到所述多条导线中的所述导线的所述多个接触件中的所述接触件，并且所述电源是密封单元。

32.如权利要求31所述的方法，其中所述多个接触件中的每个接触件耦接到所述多条导线中的所述导线，并且所述电源硬连线到所述基座的所述电路板。

33.如权利要求31所述的方法，其还包括：

在所述组装步骤之前将被配置为发射数据的发射器连接到所述电路板。

34.如权利要求31所述的方法，其中所述传感器包括工作电极和参比电极。

35.一种系统，其包括：

传感器，所述传感器耦接到多条导线；

基座，所述基座包括：

具有电气连接到电路板的微处理器的所述电路板和多个接触件，每个接触件耦接到所述多条导线中的导线；

电池，所述电池电气连接到所述电路板并且耦接到所述基座；以及

切口；

针，所述针被配置为能够移动穿过所述基座上的所述切口，所述针包括内径和沿所述针的长度到所述针的尖端的狭槽；

其中所述传感器和所述多条导线的尺寸被设定成适配穿过针的内径；并且

其中所述多条导线从所述基座的所述电路板延伸，穿过所述针的所述内径并且离开所述针的所述狭槽。

36.如权利要求35所述的系统，其中每个接触件包括：

所述电路板上的多个开口中的开口，所述开口具有金属涂层；以及

紧固件，所述紧固件具有突出部，其中所述突出部的直径小于所述开口的直径；

其中所述多条导线中的所述导线在所述开口与所述突出部之间。

37.如权利要求35所述的系统，其中所述多个接触件中的每个接触件耦接到所述多条导线中的所述导线，并且电源硬连线到所述基座的所述电路板。

38.如权利要求35所述的系统，其中所述基座具有所述电路板、所述微处理器、耦接到所述多条导线中的所述导线的所述多个接触件中的每个接触件，并且电源是密封单元。

39.如权利要求35所述的系统，其还包括：

发射器，所述发射器电气连接到所述电路板并且被配置为发射数据。

40.如权利要求35所述的系统，其中所述传感器包括工作电极和参比电极。

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