CN113546294A - 一种微针自助检测治疗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种微针自助检测治疗装置。其包括衬底、传感器、微针组件、执行部件和控制部件，微针组件设于所述衬底上，所述微针组件包括至少两个微针；至少一个所述微针上设有适于与药物源连通的注射通道；至少两个所述微针上分别设有所述电极，且至少两个所述电极之间电连接；设有所述电极的至少两个所述微针中，至少一个所述电极上设有指标物。微针组件刺入皮肤后，指标物能够催化皮下组织液中的指标分子进行反应，使得传感器能够检测到实际指标数据参数，所述控制模块判断是否需要控制所述执行部件将药物打入所述注射通道中，进行药物治疗。不需要人工干预，使用方便；能够同时实现测量和治疗的功能，集成度更高。

Description

一种微针自助检测治疗装置
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种微针自助检测治疗装置。
背景技术
糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。糖尿病是一种长期存在的高血糖症状，会导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。糖尿病患者在管理血糖中，血糖的自我检测占有非常重要的地位，但是目前用来测量血糖的血糖仪都不便于携带，患者在外出时难以随时检测血糖含量，同时，胰岛素泵也不便于携带，患者在外出时也难以随时注射胰岛素，难以达到对糖尿病的精确管理。现有技术中存在基于透皮微针阵列的多指标检测传感器测量血糖浓度的装置，和通过微针注射实现胰岛素注射的装置，对于外出旅行或出差时也需要检测血糖含量和注射胰岛素的患者来说，测量和注射胰岛素更加的方便，但是在使用时需要同时随身携带检测装置和注射装置，携带的装置较多；且由于检测装置和注射装置都是小体积物件，容易丢失，丢失其中之一后便不能同时实现测量和注射的功能。
发明内容
因此，本发明提供一种同时实现测量和治疗的微针自助检测治疗装置。
为解决上述问题，本发明的微针自助检测治疗装置，包括衬底、传感器、微针组件、执行部件和控制部件，传感器包括至少两个电极，所述传感器适于检测实际指标数据参数；微针组件设于所述衬底上，所述微针组件包括至少两个微针；至少一个所述微针上设有适于与药物源连通的注射通道；至少两个所述微针上分别设有所述电极，且至少两个所述电极之间电连接；设有所述电极的至少两个所述微针中，至少一个所述电极上设有指标物；执行部件适于将所述药物源中的药物打入所述注射通道中；控制部件与所述传感器、所述执行部件分别通信连接，所述控制部件包括分析模块和控制模块，所述分析模块接收所述实际指标数据参数值并与预设指标数据参数值进行比较，如果所述实际指标数据参数值大于所述预设指标数据参数值，则向所述控制模块反馈，所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后控制所述执行部件将药物打入所述注射通道中；如果所述实际指标数据参数值小于等于所述预设指标数据参数值，则不向控制模块反馈。
所述微针包括第一微针和第二微针，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一微针上设置有所述第一电极，所述第一电极上设有所述指标物；所述第二微针上设置有所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间电连接，所述第一微针和所述第二微针两者至少其中之一上设有注射通道。
所述微针包括第一微针、第二微针和第三微针，所述电极包括第一电极、第二电极，所述第一微针上设置有所述第一电极，所述第一电极上设有所述指标物；所述第二微针上设置有所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间电连接，所述第三微针上设有注射通道。
所述第二电极包括第二参比电极和第二对电极，所述第一电极和所述第二对电极之间电连接，工作电极包括至少一个所述第一电极，对电极包括至少一个所述第二对电极，参比电极包括至少一个所述第二参比电极，所述参比电极、所述工作电极和所述对电极依次并排设置。
所述第一电极和所述第二对电极包括金或铂材料，且所述第一电极上可设置有普鲁士蓝；所述第二参比电极包括银和氯化银材料。
还包括壳体，所述衬底、所述执行部件和所述控制部件依次设置在所述壳体上。
所述药物源也设置在所述壳体上。
所述衬底和所述微针组件为生物可降解材料或生物兼容性材料。
所述执行部件包括电渗泵。
在所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后控制所述执行部件将药物打入所述注射通道中还包括，所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后，根据所述实际指标数据参数值与所述预设指标数据参数值的差值，控制所述执行部件将所述差值对应量的药物打入所述注射通道中。
本发明的技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的微针自助检测治疗装置，包括衬底、传感器、微针组件、执行部件和控制部件，传感器包括至少两个电极，所述传感器适于检测实际指标数据参数；微针组件设于所述衬底上，所述微针组件包括至少两个微针；至少一个所述微针上设有适于与药物源连通的注射通道；至少两个所述微针上分别设有所述电极，且至少两个所述电极之间电连接；设有所述电极的至少两个所述微针中，至少一个所述电极上设有指标物；执行部件适于将所述药物源中的药物打入所述注射通道中；控制部件与所述传感器、所述执行部件分别通信连接，所述控制部件包括分析模块和控制模块，所述分析模块接收所述实际指标数据参数值并与预设指标数据参数值进行比较，如果所述实际指标数据参数值大于所述预设指标数据参数值，则向所述控制模块反馈，所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后控制所述执行部件将药物打入所述注射通道中；如果所述实际指标数据参数值小于等于所述预设指标数据参数值，则不向控制模块反馈。
本发明中，微针组件刺入皮肤后，指标物能够催化皮下组织液中的指标分子进行反应，产生的物质在电极上进行了电化学反应，传感器由此得到电信号的变化，由电信号的变化得到实际指标数据参数，所述控制模块根据该所述实际指标数据参数值与预设指标数据参数值的比较，判定对应指标分子在体内的浓度，来判断是否需要控制所述执行部件将药物打入所述注射通道中，进行药物治疗。不需要人工干预，使用方便；微针自助检测治疗装置能够同时实现测量和治疗的功能，集成度更高，出行时仅需要携带一个装置即可，不需要携带多个设备，一方面可以集中精力，防止忘带或是丢失；另一方面，相对于现有技术的需要携带两个装置的体积总和，体积相对较小。
2.本发明提供的微针自助检测治疗装置，对指标分子的检测使用的是第一微针和第二微针，对药物的注射使用的也是第一微针和/或第二微针，也就是说微针组件同时参与了检测和治疗的功能，微针自助检测治疗装置的集成度更高，体积更小。
3.本发明提供的微针自助检测治疗装置，所述衬底和所述微针组件为生物可降解材料或生物兼容性材料，不用担心微针断在体内对人体产生危害，或是在使用时对人体产生危害。
4.本发明提供的微针自助检测治疗装置，所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后，根据所述实际指标数据参数值与所述预设指标数据参数值的差值，控制所述执行部件将所述差值对应量的药物打入所述注射通道中，以根据患者的情况对应施药，治疗效果好，相应的能够减少副作用，适于糖尿病等注重随时检测和治疗的患者使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
图1为本发明的第一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明的第二种实施方式的结构示意图
附图标记说明：
1-衬底；2-第一微针；3-第二微针；4-第三微针；5-注射通道；6-电渗泵。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一：
本实施例中的微针自助检测治疗装置，可以应用于糖尿病，还适用于其他注重随时检测和治疗的患者使用。
微针自助检测治疗装置包括壳体，以及固定设置在所述壳体上的衬底1、传感器、微针组件、执行部件、控制部件和药物源，其中，所述衬底1、所述执行部件和所述控制部件为依次设置在所述壳体上。衬底1为柔性衬底1，方便将微针组件刺入皮肤内，且当将自主检测治疗装置戴于手腕上时，壳体的形状与手腕适配，且可以设置腕带等以方便穿戴、美观和舒适。
作为可变换的事实方式，还可以在壳体内不设置药物源，在需要进行治疗时，再将药物源与微针自助检测治疗装置连接，以进行药物的注射。
传感器包括至少两个电极，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间电连接，所述传感器适于检测实际指标数据参数。
微针组件设于所述衬底1的外表面上，所述微针组件包括至少两个微针，至少两个所述微针上分别设有所述电极。本实施例中，所述微针包括第一微针2和第二微针3，所述第一微针2上设置有所述第一电极，所述第一电极上设有所述指标物；所述第二微针3上设置有所述第二电极，所述第一微针2和所述第二微针3两者上都设有适于与药物源连通的注射通道5，还可以是，所述第一微针2和所述第二微针3两者其中之一上设有适于与药物源连通的注射通道5。微针组件同时参与测量和治疗的功能，使得微针自助检测治疗装置的集成度更高，体积更小。如图1所示，微针组件为多个空心微针组成的微针序列。所述电极设置在了微针的外侧，传感器和注射通道分别应用微针的不同部位，两个功能相互不干扰。
本实施例中，所述第二电极包括第二参比电极和第二对电极，所述第一电极和所述第二对电极之间电连接，工作电极包括至少一个所述第一电极，对电极包括至少一个所述第二对电极，参比电极包括至少一个所述第二参比电极，所述参比电极、所述工作电极和所述对电极依次并排设置。例如图1中所示，所述参比电极、所述工作电极和所述对电极各设置有两排，每排设置有6个，当然所述参比电极、所述工作电极和所述对电极设置的排数和每排设置的个数可以根据使用需求设置。所述第一电极和所述第二对电极包括金或铂材料，且所述第一电极上可设置有普鲁士蓝，当然，也可是现有技术种的其它电子媒介体；所述第二参比电极包括银和氯化银材料。所述衬底1和所述微针组件为生物可降解材料或生物兼容性材料，不用担心微针断在体内对人体产生危害，或是在使用时对人体产生危害。所述衬底1和所述微针组件可以是一体成型设置，也可以是固定连接设置。
执行部件适于将所述药物源中的药物打入所述注射通道5中，本实施例中，所述执行部件包括电渗泵6。
控制部件与所述传感器、所述执行部件分别通信连接，所述控制部件包括分析模块和控制模块，所述分析模块接收所述实际指标数据参数值并与预设指标数据参数值进行比较，如果所述实际指标数据参数值大于所述预设指标数据参数值，则向所述控制模块反馈，所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后，根据所述实际指标数据参数值与所述预设指标数据参数值的差值，控制所述执行部件将所述差值对应量的药物打入所述注射通道5中；如果所述实际指标数据参数值小于等于所述预设指标数据参数值，则不向控制模块反馈。
将壳体设置为钮扣或手表大小时，将传感器和执行部件有机整合一体化，糖尿病传感器大小为1cm2左右，与电渗泵6纵向叠加，电渗泵6的大小也在1cm2左右，并使用一个小型纽扣电池用作电源，与控制部件连接，控制部件中的分析模块和控制模块为几个mm2大小，整体系统整合为小型系统，尺寸在1cm3左右，可穿戴，连续、实时监测及胰岛素注入，不需要人工干预。
微针组件刺入皮肤后，指标物能够催化皮下组织液中的指标分子进行反应，产生的物质在电极上进行了电化学反应，传感器由此得到电信号的变化，由电信号的变化得到实际指标数据参数，所述控制模块根据该所述实际指标数据参数值与预设指标数据参数值的比较，判定对应指标分子的体内浓度，来判断是否需要控制所述执行部件将药物打入所述注射通道5中，进行药物治疗。在使用过程中，不需要人工干预，使用方便；微针自助检测治疗装置能够连续、实时监测及注射，同时实现测量和治疗的功能，集成度更高，出行时仅需要携带一个装置即可，不需要携带多个设备，一方面可以集中精力，防止忘带或是丢失；另一方面，相对于现有技术的需要携带两个装置的体积总和，体积相对较小。本实施例中，当微针组件为多个空心微针组成的微针序列时，微针组件为刺入皮肤的真皮层内，几乎没有疼痛感，为无痛的集测量和治疗的功能为一体的装置。
微针自助检测治疗装置用于糖尿病患者时，指标物为葡萄糖氧化酶，指标分子为组织液中的葡萄糖，工作过程中，葡萄糖氧化酶催化了葡萄糖和氧气的反应，产生了过氧化氢，过氧化氢在电极上进行了电化学反应，由此得到电信号的变化，由电信号的变化得到组织液中葡萄糖的浓度数据。由于组织液中葡萄糖和血糖的相关性，可以换算出血糖浓度。微针自助检测治疗装置可以连续、实时监测葡萄糖，以及胰岛素的注射。
实施例二：
本实施例与上述实施例的区别在于，如图2所示，所述微针包括第一微针2、第二微针3和第三微针4，所述电极包括第一电极、第二电极，所述第一微针2上设置有所述第一电极，所述第一电极上设有所述指标物；所述第二微针3上设置有所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间电连接，所述第三微针4上设有注射通道5。微针组件中第一微针2和第二微针3用于测量，使用第三微针4进行注射，微针组件同时参与了测量和治疗的功能，使得微针自助检测治疗装置的集成度更高，体积更小。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种微针自助检测治疗装置，其特征在于，包括；
衬底(1)；
传感器，包括至少两个电极，所述传感器适于检测实际指标数据参数；
微针组件，设于所述衬底(1)上，所述微针组件包括至少两个微针；至少一个所述微针上设有适于与药物源连通的注射通道(5)；至少两个所述微针上分别设有所述电极，且至少两个所述电极之间电连接；设有所述电极的至少两个所述微针中，至少一个所述电极上设有指标物；
执行部件，适于将所述药物源中的药物打入所述注射通道(5)中；
控制部件，与所述传感器、所述执行部件分别通信连接，所述控制部件包括分析模块和控制模块，所述分析模块接收所述实际指标数据参数值并与预设指标数据参数值进行比较，如果所述实际指标数据参数值大于所述预设指标数据参数值，则向所述控制模块反馈，所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后控制所述执行部件将药物打入所述注射通道(5)中；如果所述实际指标数据参数值小于等于所述预设指标数据参数值，则不向控制模块反馈。
2.根据权利要求1所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述微针包括第一微针(2)和第二微针(3)，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一微针(2)上设置有所述第一电极，所述第一电极上设有所述指标物；所述第二微针(3)上设置有所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间电连接，所述第一微针(2)和所述第二微针(3)两者至少其中之一上设有注射通道(5)。
3.根据权利要求1所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述微针包括第一微针(2)、第二微针(3)和第三微针(4)，所述电极包括第一电极、第二电极，所述第一微针(2)上设置有所述第一电极，所述第一电极上设有所述指标物；所述第二微针(3)上设置有所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间电连接，所述第三微针(4)上设有注射通道(5)。
4.根据权利要求2或3所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述第二电极包括第二参比电极和第二对电极，所述第一电极和所述第二对电极之间电连接，工作电极包括至少一个所述第一电极，对电极包括至少一个所述第二对电极，参比电极包括至少一个所述第二参比电极，所述参比电极、所述工作电极和所述对电极依次并排设置。
5.根据权利要求4所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二对电极包括金或铂材料，且所述第一电极上可设置有普鲁士蓝；所述第二参比电极包括银和氯化银材料。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，还包括壳体，所述衬底(1)、所述执行部件和所述控制部件依次设置在所述壳体上。
7.根据权利要求6所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述药物源也设置在所述壳体上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述衬底(1)和所述微针组件为生物可降解材料或生物兼容性材料。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，所述执行部件包括电渗泵(6)。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的微针自助检测治疗装置，其特征在于，在所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后控制所述执行部件将药物打入所述注射通道(5)中还包括，
所述控制模块在接收到所述分析模块的反馈后，根据所述实际指标数据参数值与所述预设指标数据参数值的差值，控制所述执行部件将所述差值对应量的药物打入所述注射通道(5)中。
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