CN208492114U - 血糖监测控制系统 - Google Patents

Abstract

一种血糖监测控制系统，包含：一检测装置及一供液装置，检测装置能够随时透过检测使用者的组织液来检测使用者的血糖含量，当使用者的血糖含量异常时，检测装置便启动供液装置，使供液装置能够马上注入胰岛素液体进入使用者身上，调整使用者血糖含量，令使用者的血糖含量能够长时间地处于稳定的状态下。

Description

血糖监测控制系统

【技术领域】

本案是关于一种血糖监测控制系统，尤指一种能够长时间监测控制人体血糖含量的血糖监测控制系统。

【背景技术】

血糖的自我检测为糖尿病患者于管理血糖中占有非常重要的地位，但是目前用来测量血糖的血糖机都不便于携带，因此患者于外出时变难以检测血糖含量，并且在测量血糖的过程中，有时会有扎针但未出血或是血量太少的情况，因此需要再次扎针或是用力挤出血液，但再次扎针可能造成患者负担，用力挤出血液可能又会导致测量结果不准。此外，当患者发现血糖出现异常时，很难即时性的马上服用口服药或是注射，会导致血糖无法长时间维持稳定的状态，容易引起并发症，进一步危害患者的身体。

针对上述缺失，本案开发一种安全、便于携带、无痛的智能型血糖监测控制系统，提供患者在日常生活中可随时、轻易的测量血糖含量，并且能长时间稳定血糖含量，解决患者无法稳定血糖的问题。

【实用新型内容】

为了解决传统胰岛素注射方式会造成患者疼痛与不便随身携带的问题，本案提供一种血糖监测控制系统，包含：一检测装置，包含有一第一微针贴片、一汲液致动器、一传感器及一监测控制芯片，其中该第一微针贴片具有多个空心微针，贴附插入人体皮肤以汲取一组织液，该汲液致动器设有一导液通道及一第一致动单元，该导液通道与该第一微针贴片连通，该第一致动单元以致动使该导液通道形成压力差以汲取该组织液，也使该导液通道汲取由该多个空心微针所导入的该组织液，而该传感器设置于该导液通道中，以监测该组织液中血糖含量数值，并传送给该监测控制芯片判读计算出一血糖数值信息，并发送该血糖数值信息的通知；以及一供液装置，包含有一第二微针贴片、一供液致动器、一供液室及一供液控制芯片，其中该第二微针贴片具有多个空心微针，供贴附插入人体皮肤中，该供液致动器设有一注液通道及一第二致动单元，该注液通道与该第二微针贴片连通，并与该供液室连通，且该供液室储存一胰岛素液体，该第二致动单元以致动压缩该注液通道进行液体传输，而该供液控制芯片接收该检测装置的该监测控制芯片所发送该血糖数值信息的通知，以致动该供液装置的第二致动单元，使该注液通道形成压力差传输该供液室所储存该胰岛素液体，并导入至该多个空心微针，以注入该胰岛素液体至人体的皮下组织中，俾控制血糖所需求的平衡。

【附图说明】

图1为本案的血糖监测控制系统的使用示意图。

图2为本案的血糖监测控制系统的检测装置结构示意图。

图3为本案的血糖监测控制系统的供液装置结构示意图。

图4为本案的血糖监测控制系统的阀片结构示意图。

图5A、图5B为图2所示为本案血糖监测控制系统的血糖检测装置的作动示意图。

图6A、图6B为图3所示为本案血糖监测控制系统的供液装置作动示意图。

图7A、图7B为本案的血糖监测控制系统的阀开关作动示意图。

图8为本案血糖监测控制系统的相关元件电性连结关系的方块示意图。

【符号说明】

100：血糖监测控制系统

1：检测装置

11：第一微针贴片

111：空心微针

12：汲液致动器

121：导液通道

121a：入口通道

121b：储液通道

122：第一致动单元

123：第一载体

124：第一压力腔室

125：储液室

126a、126b：第一凸出结构

13：传感器

14：监测控制监片

141：发送传输模块

2：供液装置

21：第二微针贴片

211：空心微针

22：供液致动器

221：注液通道

221a：出液通道

221b：导液通道

222：第二致动单元

223：第二载体

224：第二压力腔室

226a、226b：第二凸出结构

23：供液室

24：供液控制芯片

241：接收传输模块

3：阀片

31：阀孔

32：中央部

33：连接部

4：阀开关

41：保持件

42：密封件

43：位移件

44：通孔

【具体实施方式】

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本案。

本案为一种血糖监测控制系统，请参阅图1至图3，如图1所示，血糖监测控制系统100包含一检测装置1及一供液装置2；如图2所示，检测装置1包含有一第一微针贴片11、一汲液致动器12、一传感器13及一监测控制芯片14；如图3所示，供液装置2则包含了一第二微针贴片21、一供液致动器22、一供液室23及一供液控制芯片24，本案透过检测装置1来检测使用者的血糖含量，并由供液装置2提供胰岛素液体，当检测装置1检测到使用者的血糖含量异常时，供液装置2便会启动来将胰岛素液体注入使用者身体内，来达到血糖监测、控制的目的。

请继续参阅图1及图2所示，本案的检测装置1的汲液致动器12包含了一导液通道121、一第一致动单元122、一第一载体123、第一压力腔室124及储液室125，于第一载体123上凹置形成一第一压力腔室124、一储液室125、一导液通道121，导液通道121更包含了一入口通道121a及一储液通道121b，两者相互隔开地设置于第一载体123上，并透过第一压力腔室124相连通，且储液通道121b连通于储液室125，传感器13则设置于储液室125内，用以检测储存于储液室125内的液体；而第一致动单元122架构于第一载体123上，并封盖第一压力腔室124，当第一致动单元122作动后，产生一汲取力，用来抽取液体；第一微针贴片11贴附于第一载体123上，并与入口通道121a相通，且具有多个空心微针111，多个空心微针111透过无创或微创插入人体皮肤；而传感器13及监测控制芯片14采微机电制程(MEMS)整合于第一载体123上，传感器13透过系统封装于第一载体123上，监测控制芯片14同样以系统封装设置于第一载体123上，用以控制汲液致动器12的启动及接收、分析传感器13所监测的数据。上述的汲液致动器12透过第一致动单元122封盖密封压力腔室124，经由驱动第一致动单元122上下振动，改变第一压力腔室124的容积，使第一压力腔室124内部的压力发生变化进而产生汲取力。

请参阅图1及图8所示，于本实施例中，当第一微针贴片11的多个空心微针111刺入人体后，监测控制芯片14便会驱动汲液致动器12的第一致动单元122垂直振动，透过第一致动单元122扩张、压缩第一压力腔室124的体积，改变内部压力来产生汲取力，于入口通道121a产生吸力，透过第一微针贴片11的空心微针111吸入人体的组织液，流经第一压力腔室124及储液通道121b进入储液室125内部，此时，传感器13便会检测组织液中血糖含量数值，并传送给监测控制芯片14判读计算出血糖数值信息，此外监测控制芯片14具有一发送传输模块141，用来传送血糖数值信息的通知。其中，上述的组织液为人体皮下的组织液，而供液装置2也具有一接收传输模块24，用来接收检测装置1的监测控制芯片14所传送血糖数值信息的通知，使供液控制芯片24能够迅速启动供液致动器22，来传输于供液室23内的胰岛素液体，并注入使用者的身体，令使用者的血糖含量能够稳定。

请参阅图1及图3所示，本案供液装置2的供液致动器22包含了一注液通道221、一第二致动单元222、一第二载体223及第二压力腔室224，于第二载体223上凹置形成一第二压力腔室224、一注液通道221，注液通道221更包含了一出液通道221a及一导液通道221b，两者相互隔开地设置于第二载体223上，并透过第二压力腔室224相连通，且导液通道221b连通于供液室23，供液室23内储存胰岛素液体，并具有一供液出口231，供液出口231设置一阀开关4来控制胰岛素液体流出；第二微针贴片21贴附于第二载体223上，并与出液通道221a相通，且有多个空心微针211，多个空心微针211透过无创或微创插入人体皮肤来用来注入胰岛素液体；而供液控制芯片24采微机电制程(MEMS)整合于第二载体223上用以控制供液致动器22的启动，此外供液控制芯片24具有一接收传输模块241(如图8所示)，用以接收检测装置1的监测控制芯片14的发送传输模块141所传递的血糖数值信息。上述的供液致动器22透过第二致动单元222封盖密封第二压力腔室224，经由第二致动单元222上下振动的作动驱动而改变第二压力腔室224的容积，使第二压力腔室224内部的压力发生压力差变化进而产生排出力用来导送排出胰岛素液体。

请参阅图1及图3所示，于本实施例中，当第二微针贴片21的多个空心微针211刺入人体后，供液控制芯片24便会驱动供液制动器22的第二致动单元222垂直振动，透过第二制动单元222扩张、压缩第二压力腔室224的体积，改变内部压力产生压力差变化来产生排出力，将储液室125内的胰岛素液体通过第二压力腔室224及注液通道221进入第二微针贴片21，并由第二微针贴片21上的多个空心微针211将胰岛素液体注入使用者内。

上述的第一微针贴片11的多个空心微针111或第二微针贴片21的多个空心微针211皆为能刺穿皮肤的微米级尺寸针孔，其材料可为高分子聚合物、金属或硅，较佳者为具高生物相容性的二氧化硅，空心微针111、211的孔径大小为可供胰岛素分子通过，较佳者，空心微针111、211之内径介于10微米(μm)至550微米(μm)，空心微针111、211的长度为介于400微米(μm)至900微米(μm)，可插入人体的皮下组织而刺入深度不触及人体神经，因此完全不会造成疼痛。其中，多个空心微针111、211分别采以阵列方式排列于第一微针贴片11与第二微针贴片21上，每一个空心微针111、211相邻之间离需大于200微米，不至有相互影响导流的干扰，如此阵列方式设置的多个空心微针111、211，不致有其中一针空心微针111、211堵塞影响注入流体的功用，此外，可通过多个空心微针111、211做注入或汲取的作用。

请继续参阅图2及图4，血糖监测控制系统100的检测装置1可于入口通道121a及储液通道121b分别设置一阀片3，阀片3上形成有多个阀孔31，且第一载体123在入口通道121a与储液通道121b分别设置有一第一凸部结构126a、126b，其中设置于入口通道121a的第一凸部结构126a及储液通道121b的第一凸部结构126b凸出方向相反，于本实施例中，位于入口通道121a的第一凸部结构126a为向上凸出，于储液通道121b的第一凸部结构126b为向下凸出，而阀片3在对应入口通道121a及储液通道121b部分区域开设有多个阀孔31，且设有一中央部32由多个连接部33来连接，而多个阀孔31设置于多个连接部33间隔之间，使连接部33提供中央部32弹性支撑，如此一来，上述的入口通道121a及储液通道121b的第一凸出结构126a、126b紧抵于阀片3，并且封闭其阀孔31，并且产生一预力抵顶作用。借由上述设置，在第一致动单元122未作动时，于入口通道121a及储液通道121b上的阀片3的中央部32可分别封闭隔绝入口通道121a及储液通道121b，如此一来，可防止组织液于入口通道121a与储液通道121b发生逆流。

请继续参阅图3及图4，血糖监测控制系统100的供液装置2也可于出液通道221a及导液通道221b分别设置一阀片3，阀片3上形成有多个阀孔31，且第二载体223在出液通道221a与导液通道221b分别设置有一第二凸部结构226a、226b，其中设置于出液通道221a的第二凸部结构226a及导液通道221b的第二凸部结构226b凸出方向相反，于本实施例中，位于入出液通道221a的第二凸部结构226a为向下凸出，于导液通道221b的第二凸部结构226b为向上凸出，而阀片3在对应出液通道221a与导液通道221b部分区域同样开设有多个阀孔31，且设有一中央部32由多个连接部33来连接，而多个阀孔31设置于多个连接部33间隔之间，使连接部33提供中央部32弹性支撑，如此一来，上述的出液通道221a及导液通道221b的第二凸出结构226a、226b紧抵于阀片3，并且封闭其阀孔31，并且产生一预力抵顶作用。借由上述设置，在第二致动单元222未作动时，于出液通道221a及导液通道221b上的阀片3的中央部32可分别封闭隔绝出液通道221a及导液通道221b，如此一来，可防止胰岛素液体于出液通道221a与导液通道221b发生逆流。

请参阅图5A及图5B，检测装置1的汲液致动器12受到监测控制芯片14控制启动后，第一致动单元122便开始上下弯曲振动，首先如图5A所示，第一致动单元122向上位移时，第一压力腔室124的容积增加，产生了负压进而带动入口通道121a的阀片3向上位移，使其阀片3的阀孔31(如图4所示)脱离第一凸部结构126a，此时，入口通道121a及第一压力腔室124连通，由于第一压力腔室124容积增加产生压力差变化的关系，使入口通道121a产生了汲取力，如此与入口通道121a连通的微针贴片11也产生汲取力汲取组织液入内，令组织液通过入口通道121a进入第一压力腔室124内，再如图5B所示，监测控制芯片14持续输出驱动信号至汲液致动器12，第一致动单元122向下位移，此时，第一压力腔室124的容积降低产生压力差变化，产生了正压推动于储液通道121b内的阀片3向下移动，并使其阀孔31脱离第一凸部结构126b，位于第一压力腔室124内的组织液将被正压推送入储液通道121b内，最后进入储液室125，如此组织液受到传感器13的检测组织液中血糖含量数值，并传送给监测控制芯片14判读计算出血糖数值信息，若血糖数值信息显示异常而需补充胰岛素时，如图8所示，检测装置1便可由监测控制芯片14的发送传输模块141发送血糖数值信息的通知给供液装置2，启动供液装置2的注液作业，让使用者补充胰岛素。

再请参阅图6A、图6B及图8所示，当供液装置2的接收到检测装置1的监测控制芯片14所传送血糖数值信息的通知，使供液控制芯片24能够迅速启动供液致动器22，第二致动单元222便开始上下弯曲振动，首先如图6A所示，第二致动单元222向上位移时，第二压力腔室224的容积增加而压力差变化，产生了负压进而带动导液通道221b的阀片3向上位移，使其阀片3的阀孔31(如图4所示)脱离第二凸部结构226a，此时，导液通道221b及第二压力腔室224连通，由于第二压力腔室224容积增加而产生压力差变化的关系，使导液通道221b产生了汲取力，且供液控制芯片24控制供液出口231的阀开关4开启，如此与导液通道221b相通的供液室23内的胰岛素液体受汲取，使胰岛素液体通过导液通道221b进入第二压力腔室224内，再如图6B所示，供液控制芯片24持续输出驱动信号至供液致动器22，第二致动单元222向下位移，此时，第二压力腔室224的容积降低产生压力差变化，产生了正压推动于出液通道221a内的阀片3向下移动，并使其阀片3的阀孔31(如图4所示)脱离第二凸部结构226b，位于第二压力腔室224内的胰岛素液体将被正压推入导液通道221a内，再经由第二微针贴片21的多个空心微针211将胰岛素液体注入使用者内，令使用者的血糖含量能够稳定。

请继续参阅图3及图7A，供液装置2的供液室23的阀开关4包含一保持件41、一密封件42以及一位移件43。位移件43设置于保持件41及密封件42之间，保持件41、密封件42、位移件上分别具有多个通孔44，而保持件41与位移件43的多个通孔44相互对准，且密封件42与保持件41的多个通孔44相互错位不对准。

请先参阅图7A，位移件43为一带电荷的材料，而保持件41为一两极性的导电材料，以令位移件43与保持件41维持相同极性，而朝该密封件42靠近，构成该阀开关4的关闭；请再参阅图7B，位移件43为一带电荷的材料，而保持件41为一两极性的导电材料，以令位移件43与保持件41维持不同极性，而朝保持件41靠近，构成该阀开关4的开启，透过调整保持件41的极性，来使位移件43移动，来形成阀开关4的开启/关闭状态。该保持件41由该供液控制芯片24控制其极性。

此外，上述的阀开关4的位移件43可为一带磁性的材料，而保持件41为一可受控变换极性的磁性材料，当位移件43与保持件41维持相同极性时，位移件43朝该密封件42靠近，使阀开关4关闭；反之，当保持件41改变极性与位移43不同极性时，位移件43将朝该保持件41靠近，构成该阀开关4开启，由以上叙述可以得知，通过调整保持件41的磁性，使位移件43移动，来调整阀开关4的开启/关闭状态。该保持件41由该供液控制芯片24控制其磁极极性。

如图8所示，本实施例的发送传输模块141与接收传输模块241可经由有线传输，如：USB、mini-USB、micro-USB等其中之一的有线传输模块，或是无线传输，如：Wi-Fi模块、蓝芽模块、无线射频辨识模块、一近场通讯模块等其中之一的无线传输模块。

综上所述，本案所提供的血糖监测控制系统，当检测装置的第一微针贴片刺入人体的皮下组织后，透过汲液致动器的作动产生压力梯度，使第一微针贴片内的多个空心微针产生汲取力来吸取皮下组织的组织液，再通过第一致动器进入储液室内，由位于储液室内的传感器检测组织液内的血糖含量，来解析血糖信息，并将血糖信息传送至监测控制芯片，当使用者当下的血糖含量出现异常时，监测控制芯片传送传送血糖数值信息至供液装置的供液控制芯片，使供液控制芯片能马上致动供液致动器，来将胰岛素液体即时地注入使用者身上，维持血糖含量的稳定，而本案的血糖监测控制系统可轻易、简单、随时随地的测量血糖，减少使用者测量血糖的困扰，并且于血糖含量发生异常时，能够迅速地注入胰岛素液体，能够长时间维持血糖含量的稳定，克服糖尿病患者目前无法长期、有效的维持稳定的血糖。此外，本案利用微针贴片使用无创或微创来取得皮下组织的组织液来检测血糖，可降低使用者负担、避免伤口的产生与降低感染风险。

本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (21)

1.一种血糖监测控制系统，其特征在于，包含：

一检测装置，包含有一第一微针贴片、一汲液致动器、一传感器及一监测控制芯片，其中该第一微针贴片具有多个空心微针，贴附插入人体皮肤以汲取一组织液，该汲液致动器设有一导液通道及一第一致动单元，该导液通道与该第一微针贴片连通，该第一致动单元以致动使该导液通道形成压力差以汲取该组织液，也使该导液通道汲取由该多个空心微针所导入的该组织液，而该传感器设置于该导液通道中，以监测该组织液中血糖含量数值，并传送给该监测控制芯片判读计算出一血糖数值信息，并发送该血糖数值信息的通知；以及

一供液装置，包含有一第二微针贴片、一供液致动器、一供液室及一供液控制芯片，其中该第二微针贴片具有多个空心微针，供贴附插入人体皮肤中，该供液致动器设有一注液通道及一第二致动单元，该注液通道与该第二微针贴片连通，并与该供液室连通，且该供液室储存一胰岛素液体，该第二致动单元以致动压缩该注液通道进行液体传输，而该供液控制芯片接收该检测装置的该监测控制芯片所发送该血糖数值信息的通知，以致动该供液装置的第二致动单元，使该注液通道形成压力差传输该供液室所储存该胰岛素液体，并导入至该多个空心微针，以注入该胰岛素液体至人体的皮下组织中，俾控制血糖所需求的平衡。

2.如权利要求1所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该检测装置的该汲液致动器进一步包含有一第一载体、一第一压力腔室及一储液室，该导液通道包括有一入口通道及一储液通道相互隔开设置在该第一载体上，而该第一压力腔室连通该入口通道及该储液通道，并且该储液通道连通至该储液室，该传感器设置于该储液室中。

3.如权利要求2所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该第一致动单元封盖该第一压力腔室，以供致动压缩该导液通道，并由该多个空心微针汲取该组织液而导入该储液室中。

4.如权利要求2所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该监测控制芯片以系统封装于该第一载体上，以控制该汲液致动器的第一致动单元致动及接收该传感器的监测数值判读计算出该血糖数值信息，并具有一发送传输模块，发送该血糖数值信息的通知。

5.如权利要求4所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该发送传输模块为一Wi-Fi模块、一蓝芽模块、一无线射频辨识模块及一近场通讯模块的至少其中之一无线传输模块。

6.如权利要求2所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该入口通道及该储液通道中进一步设置一阀片，供控制该入口通道及该储液通道的开关状态。

7.如权利要求6所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该第一载体在该入口通道及该储液通道处具有一凸部结构，以产生一预力顶触该阀片，以防止该组织液逆流。

8.如权利要求1所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该供液装置的该供液致动器进一步包含有一第二载体、第二压力腔室及一供液室，该注液通道包括有一出液通道及一导液通道相互隔开设置于该第二载体上，该第二压力腔室连通该出液通道及该导液通道，且该导液通道连通至该供液室，该第二致动单元封盖该第二压力腔室，以供致动使该注液通道形成压力差，使该供液室所储存该胰岛素液体导入至该多个空心微针。

9.如权利要求8所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该出液通道及该导液通道中进一步设置一阀片，供控制该出液通道及该导液通道的开关状态。

10.如权利要求9所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该第二载体在该出液通道及该导液通道处具有一凸部结构，以产生一预力顶触该阀片，以防止该胰岛素液体逆流。

11.如权利要求8所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该供液装置的该供液控制芯片以系统封装于该第二载体上，并具有一接收传输模块，供以接收该检测装置的该监测控制芯片所发送该血糖数值信息的通知，以控制启动该供液装置的该第二致动单元。

12.如权利要求11所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该接收传输模块为一Wi-Fi模块、一蓝芽模块、一无线射频辨识模块及一近场通讯模块的至少其中之一无线传输模块。

13.如权利要求1所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该第一微针贴片及该第二微针贴片的该多个空心微针中每一者具有内径介于10微米至550微米，长度介于400微米至900微米。

14.如权利要求1所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该第一微针贴片及该第二微针贴片的该多个空心微针以阵列方式排列，且该多个空心微针中每一者相邻之间距大于200微米。

15.如权利要求1所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该第一微针贴片及该第二微针贴片的该多个空心微针以二氧化硅材料制成。

16.如权利要求1所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该供液室具有一供液出口，该供液出口设有一阀开关，该阀开关包含一保持件、一密封件及一位移件，其中该位移件设置于该保持件及该密封件之间，以及该保持件、该密封件及该位移件上分别具有多个通孔，而该保持件及该位移件上多个通孔位置为相互对准，且该密封件与该保持件的多个通孔位置为形成错位不对准。

17.如权利要求16所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该位移件为一带电荷的材料，而该保持件为一两极性的导电材料，以令该位移件与该保持件维持不同极性，而朝该保持件靠近，构成该阀开关的开启。

18.如权利要求16所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该位移件为一带电荷的材料，而该保持件为一两极性的导电材料，以令该位移件与该保持件维持相同极性，而朝该密封件靠近，构成该阀开关的关闭。

19.如权利要求16所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该位移件为一带磁性的材料，而该保持件为一可受控变换极性的磁性材料，以令该位移件与该保持件维持不同极性，而朝该保持件靠近，构成该阀开关的开启。

20.如权利要求16所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该位移件为一带磁性的材料，而该保持件为一可受控变换极性的磁性材料，以令该位移件与该保持件维持相同极性，而朝该密封件靠近，构成该阀开关的关闭。

21.如权利要求17至19项中任一所述的血糖监测控制系统，其特征在于，该保持件由该供液控制芯片控制其极性。