CN209153645U - 一种连续动脉血糖监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续动脉血糖监测设备，属于医疗卫生器械与方法的技术领域，借用原有的动脉压力测量监护仪的三通、压力管、取血口、动脉置管等装置，利用程序控制连续动脉血糖仪的若干组导线进行对应装置的通断、开关、闭合、夹取、旋转等动作，使得顺次实现动脉压力测量过程抗凝盐水的截断、程控一体化采集注射器吸取动脉置管中的液体实现血液面的程控上升、电动夹子夹取小型一体化采集注射器实现血液采集和检验，并通过血糖仪对各种数据进行记录、存储和分析功能，同时向外界传输和实现告警等功能，能够极大减轻医护人员的工作量，同时提高血糖监测的精度和效果。本实用新型思路精巧、模块化好、抗干扰强、成本低、容易程控实现、功能易扩展、血糖监测精度高。

Description

一种连续动脉血糖监测设备

技术领域

本实用新型属于医疗卫生器械与方法的技术领域，尤其涉及一种连续动脉血糖监测设备。

背景技术

正常的血糖水平是机体维持生理功能所必需的，然而在急危重症状态下，病人由于病情危重、胰岛功能障碍，常出现短暂性的血糖升高，称为应激性高血糖，应激性高血糖定义为在急性疾病的情况下血糖升高超过11.1mmol/L。研究表明，ICU病人高血糖的发生率高达8O%。现在公认的观点是应激性高血糖可能是ICU病人并发症发生率和死亡率升高的最大危险因素（参考：McDonnell ME, Umpierrez GE. Insulin therapy for themanagement of hyperglycemia in hospitalized patients.Endocrinol Metab ClinNorth Am. 2012 Mar;41(1):175-201.）。因此，危重症病人自身的临床改变(疾病严重性、营养支持的改变、皮质激素的应用等)需频繁调整胰岛素的用量，现在临床上仍然以末梢间断监测血糖为主，而间断监测某一个时间点的血糖值并不能体现真实的血糖控制水平，更难以发现无症状的高血糖和低血糖，所以不能很好地指导血糖控制。

近几年来，连续性动态血糖监测系统（CGM）问世，与传统方法不同，它是通过埋植在皮下的葡萄糖氧化酶探头测定组织间液的葡萄糖浓度以间接反映血糖水平，可以连续实时地监测血糖水平。最初是针对糖尿病人设计，虽已证实在糖尿病病人中具有良好的精确性，但它某些方面并不适于危重症病人，危重症病人普遍存在的组织水肿、低体温、低血压、血管活性药物应用等因素均有可能影响组织与血液间葡萄糖的扩散，进而影响监测装置的精确性。中国动态血糖监测临床应用指南（参考：中华医学会糖尿病学分会.中国动态血糖监测临床应用指南‘2012年版’[J].中华糖尿病杂志,2012,(10):582-590.）指出基于准确性和安全性方面循证医学证据的局限性，暂不推荐在重症监护室（ICU）或手术室中单纯采用实时CGM技术进行血糖监测。相关研究资料（参考：Rijkenberg S,van Steen SC et al.Accuracy and reliability of a subcutaneous continuous glucose monitoringdevice in critically ill patients. J Clin Monit Comput. 2017 Dec 7.doi:10.1007/s10877-017-0086-z.[Epub ahead of print]）显示，危重病人随机对照实验结果得出CGM的准确性并没有达到预期的标准要求。因此，CGM并不适合用于危重病人。目前国内无创和微创血糖监测设备无法满足高精度和实时性要求（参考：李航，红外无创检测血糖仪研究[D],电子科技大学硕士学位论文，成都，2016.），而且也没有满足ICU病人使用的非长期检测、高精度血糖连续监测设备。2018年美国媒体提及，苹果生物工程师“秘密团队”正在为Apple Watch打造一款非侵入性、可对血糖水平进行连续性监测的传感器，该方法属于无创检测，其精度、实时性等在很大程度上也都很难满足危重症病人的高实时性、高精度的特殊要求。

血糖监测采样优先顺序为动脉、静脉、毛细血管。对于实施有创血管内监测的危重病人所有血样应取自动脉，不能获取动脉血者，应留取静脉血样，毛细血管血样(针刺法)测量结果不准确，应避免采用。对于病情相对较轻无须进行有创血管内监测的病人可采用毛细血管血样(针刺法)。ICU重症监护病房病人病情危重时，具有动脉血压监测装置，多于桡动脉置管。因此可利用桡动脉置管的有创装置，进行血糖的监测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提供一种连续动脉血糖监测设备。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种连续动脉血糖监测设备，包含血糖仪、动脉压力测量监护仪、导线、电动开关、一体化采集注射器、电动夹子、旋转电动支架、血糖试纸；

其中，血糖仪通过导线控制电动开关和电动夹子进行动作，用于实现一体化采集注射器的特定位置和特定动作；

血糖仪通过旋转电动支架进行自动化血糖监测，用于血糖检测试纸的循环接入、电信号的提取、血糖试纸的更新；

血糖仪通过有线或者无线方法与动脉压力测量监护仪连接，且通过电动开关，实现输液压力管中的导通和截断液体。

作为本实用新型一种连续动脉血糖监测设备的进一步优选方案，血糖仪可进行手动控制和编程，且其控制变量通过运动器件进行体现。

作为本实用新型一种连续动脉血糖监测设备的进一步优选方案，所述一体化采集注射器包含橡皮胶囊、夹持处柱体和中空金属针，用于实现插针、注射、吸取、滴注液体。

作为本实用新型一种连续动脉血糖监测设备的进一步优选方案，用于实现一体化采集注射器的特定位置和特定动作具体如下：血糖仪通过导线控制电动夹子，实现一体化采集注射器在特定位置的夹取、吸取液体、排放液体和抛弃采集器的一系列循环操作。

作为本实用新型一种连续动脉血糖监测设备的进一步优选方案，用于血糖检测试纸的循环接入、电信号的提取、血糖试纸的更新具体如下：血糖仪通过控制旋转电动支架，带动试纸转盘旋转，从而不断更新测试试纸，同时能够将试纸的血液血糖的检测效果，通过导线传递给血糖仪显示。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本实用新型所述方法借用原有的动脉压力测量监护仪的三通、压力管、取血口、动脉置管等装置，利用程序控制连续动脉血糖仪的若干组导线进行对应装置的通断、开关、闭合、夹取、旋转等动作，使得顺次实现动脉压力测量过程抗凝盐水或生理盐水的截断、程控一体化采集注射器吸取动脉置管中的液体实现血液面的程控上升、电动夹子夹取小型一体化采集注射器实现血液采集和检验、记录、分析、存储等；

本实用新型不仅仅能够连续周期性的动态监测患者血糖值，而且能够进行自动记录、报警等各种附加功能；同时，还能够极大减轻了医护人员的工作量，提高医护人员（尤其是面临严重患者状况如：急诊或者ICU病房）的医护效率和工作效能，让医护人员在需要的领域更好地发挥作用；

本实用新型思路精巧、模块化好、抗干扰强、成本低、容易程控实现，具有良好的推广利用潜力；

本实用新型是一种为临床危重病人提供连续动脉血糖测量的自动化装置，可以监测病人动脉血糖的动态变化，在一定时间内可根据病情的需要，调整相应的参数，设置报警线，为医生的临床决策提供精确的依据。同时，基于其实现的动脉血糖的动态变化图，可及时发现低血糖及高血糖，并及时给予干预。此外，还可以减轻护士在病人病情危重时重复多次测量血糖，既减少针刺伤的发生率，也可以极大减轻医护人员的工作量，从而保证护士能够及时抢救其他危重病人，不影响血糖的测量时间要求，不影响医生对病人血糖变化所作出的决策。

附图说明

图1是连续动脉血糖仪监测方法示意图；

图2 是一体化采集一体化采集注射器示意图；

图3 是试纸示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：

图中1、2、3三个部分为动脉压力监护仪的压力传感器到监护仪显示部分：其中1为动脉压力测量监护仪；2为压力传感器接口电缆；3为压力传感器；

图中4、5、6三个部分为抗凝盐水以及输液管和阀门部分：其中4为阀门；5为滴液管；6为抗凝盐水；

图中7、8、9、10、11为输液压力管、输液三通开关、输液管取血口、动脉置管部分：其中7为三通a；8为三通b；9为压力管；10为吸血口；11为动脉置管；

图中12、13为导线a和导线上的电动开关两个部分：其中12为电动开关；13位导线a。

图中14、15、16、17为导线b以及导线控制的电动夹子，一体化采集一体化采集注射器和固定夹具：其中，14为特制的一体化采集一体化采集注射器，简称为一体化采集注射器或者一体化采集注射器，包含a橡皮胶囊部分、b夹持处柱体、c中空的金属针。【说明：三通b（8）处是大型号的一体化采集一体化采集注射器（14），其能够抽取几毫升量级的液体】；15为夹持一体化采集注射器橡皮胶囊的电动夹子；16为导线b；17为对一体化采集注射器中部夹持处柱体进行夹持的固定夹具；

图中18、19、20、21、22、23、24、25为进行周期性自动化采集和滴取血液的旋转装置部分：其中，18为夹取一体化一体化采集注射器橡皮胶囊的电动夹子【说明：本处自动化采集血液处是小型号的一体化采集一体化采集注射器（14小），能够抽取几十到几百微升量级的液体】；19为夹取一体化一体化采集注射器中部夹持处柱体的电动夹子；20为提供电动夹子18和19的导线c；21为可以为电动夹子18和19提供电动旋转功能的旋转电动支架a；22为电动夹子18和电动夹子19夹取一体化一体化采集注射器的取件区；23为电动夹子18和电动夹子19夹取一体化一体化采集注射器进行抽取血液的吸血区；24为电动夹子18和电动夹子19夹取一体化一体化采集注射器进行排放血液进行验血的验血区；25为电动夹子18和电动夹子19丢弃或者舍弃一体化一体化采集注射器的弃件区；

图中26、27、28、29为自动化操作血糖试纸及其转盘的旋转电动支架，进行血糖测试和显示的部分：其中，26为导线d；27为血糖试纸的试纸转盘，其上包含多个安装好的血糖试纸，便于后期的血糖测试，且血糖试纸统一通过26导线d与29连续动脉血糖仪相连接；28为自动旋转27试纸转盘的旋转电动支架b；29为连续动脉血糖仪，简称血糖仪，该血糖仪能够通过接口，操作、编程和控制13导线a、16导线b、20导线c、26导线d以及21旋转电动支架a、27旋转电动支架b的相对应开关或者旋转等动作。【说明，本文的所有导线只是表征数据流的控制，实际情况下，可以实现有线方式通信控制，也可以根据需要用无线通信方式控制和实现】

图中30为血糖仪试纸，包括a血糖反应区部分，和b电极区部分。其中27试纸转盘上的多个血糖仪试纸的电极区部分通过26导线d与29血糖仪连接，以测量血液中的血糖值。

上述工作过程如下：

第一步：【初始及工作】：根据图1连接所有的设备和器件，包括动脉压力测量监护仪1和连续动脉血糖仪29，以及各种固定夹具17和电动夹具15等，均处于工作状态，设定血糖仪对患者的血糖测试周期是N分钟（比如：5分钟）一次，血糖仪计时开始，动脉压力测量监护仪1正常工作。动脉压力测量监护仪正常工作中，抗凝盐水以一定的速度注入滴液管5和压力管9，压力传感器3将管中的压力转化为电信号，通过压力传感器接口电缆2传输到动脉压力监护仪中实时显示。

第二步：【N分钟周期】：到达N分钟后，血糖仪通过有线或者无线通信链路通知动脉压力测量监护仪工作暂停，血糖仪的计时时间自动清零，并从0开始再次计时。

第三步：【截流】血糖仪29通过控制导线a13控制电动开关12。控制电动开关12关闭三通a7，阻止抗凝盐水下流。此时，测量血压的压力传感器3的动脉压力数据保持不变。

第四步：【回流】血糖仪29控制导线b16，将初始关闭的电动夹子15打开，凭借大型号的一体化采集注射器14的橡皮胶囊的弹性力，从压力管中抽取一定的液体。需要说明的是，该操作务必保证动脉置管中的血液液面上升，并且血液和抗凝盐水的交界面应该位于取血口10和三通b8之间，保证在取血口10的取血装置取血时，能够获得纯净的新鲜血液。

第五步：【取件】：血糖仪29控制旋转电动支架a21，转到取件区22处，该处有序存放了很多的小型号的一体化采集一体化采集注射器14小，即一体化采集注射器14小。血糖仪通过导线c20控制电动夹子18和电动夹子19夹取一体化采集注射器14小。电动夹子19夹取取件区22的一体化采集注射器14小的夹持处柱体b。电动夹子18同时夹持一体化采集注射器14小上端的橡皮胶囊a，让其排除内部的气体，为后继吸收血液的做准备。

第六步：【吸血】：血糖仪29控制旋转电动支架a21，旋转到吸血区23并停止转动。并通过导线c20控制电动夹子19和电动夹子18。电动夹子19和电动夹子18在夹取一体化采集注射器14的同时将其刺入取血口10处的取血装置橡皮帽，取血装置橡皮帽下面血液与压力管的血液相通。刺入后，电动夹子18松开，通过一体化采集注射器14小橡皮胶囊的弹性力吸取血液；吸取血液后，电动夹子19将一体化采集注射器14小从吸血区的取血装置橡皮帽拔出。

第七步：【验血】：血糖仪29控制旋转电动支架a21，旋转到验血区24并停止转动。血糖仪29控制旋转电动支架b28，通过旋转或者循环装置（本处是旋转试纸转盘27），将试纸30血糖反应区a转到一体化采集注射器14小的中空金属针下方，等待血液。血糖仪29通过导线c20控制电动夹子18夹紧一体化采集注射器14小上的橡皮胶囊，将一体化采集注射器14小中吸取的血液挤出，正好能够滴入到试纸转盘27上分布的试纸30血糖反应区a，血糖反应后的电流通过试纸30的电极区和导线d26传导到血糖仪29显示、记录、存储、统计以及趋势预测，并通过血糖仪自身携带的智能化无线通信方式，发送给用户进行提醒和告警】。

第八步：【弃件】：血糖仪29控制旋转电动支架a21，旋转到弃件区25，并通过导线c20控制电动夹子18和电动夹子19松开，丢弃一体化采集注射器14小，并停止转动，等待进入下一个循环周期。血糖仪29控制旋转电动支架b28，拔出此前用过的试纸30，使得该试纸的电极区脱离导线d(26)，等待进入下一个循环周期。【若是试纸转盘的试纸全部拔出，则需要进行装载试纸，一次性将试纸转盘装载完整】

第九步：【送流】：血糖仪29通过导线b16控制电动夹子15，挤压一体化采集注射器14的橡皮胶囊，使得其内部的液体排放到压力管9中，从而将抗凝盐水和血液的通过动脉置管11返回血液，同时抗凝盐水冲刷取血口10处。血糖仪29通过导线a13打开电动开关12，使三通a7的上下盐水导通，并继续将抗凝盐水6以一定的速度向动脉置管11补充盐水。与此同时，血糖仪通过有线或者无线通信链路通知动脉压力测量监护仪工作继续，压力传感器3继续正常工作，并将信号传送到动脉压力测量监护仪1中显示。

第十步：【再测量】：未到N分钟，则继续动脉压力监护仪工作过程。若到N分钟，则转向第二步，从第二步到第9步进行血糖仪29的工作过程循环。

Claims (5)

1.一种连续动脉血糖监测设备，其特征在于：包含血糖仪、动脉压力测量监护仪、导线、电动开关、一体化采集注射器、电动夹子、旋转电动支架、血糖试纸；

其中，血糖仪通过导线控制电动开关和电动夹子进行动作，用于实现一体化采集注射器的特定位置和特定动作；

血糖仪通过旋转电动支架进行自动化血糖监测，用于血糖检测试纸的循环接入、电信号的提取、血糖试纸的更新；

血糖仪通过有线或者无线方法与动脉压力测量监护仪连接，且通过电动开关，实现输液压力管中的导通和截断液体。

2.根据权利要求1所述的一种连续动脉血糖监测设备，其特征在于：血糖仪可进行手动控制和编程，且其控制变量通过运动器件进行体现。

3.根据权利要求1所述的一种连续动脉血糖监测设备，其特征在于：所述一体化采集注射器包含橡皮胶囊、夹持处柱体和中空金属针，用于实现插针、注射、吸取、滴注液体。

4.根据权利要求1所述的一种连续动脉血糖监测设备，其特征在于：用于实现一体化采集注射器的特定位置和特定动作具体如下：血糖仪通过导线控制电动夹子，实现一体化采集注射器在特定位置的夹取、吸取液体、排放液体和抛弃采集器的一系列循环操作。

5.根据权利要求1所述的一种连续动脉血糖监测设备，其特征在于：用于血糖检测试纸的循环接入、电信号的提取、血糖试纸的更新具体如下：血糖仪通过控制旋转电动支架，带动试纸转盘旋转，从而不断更新测试试纸，同时能够将试纸的血液血糖的检测效果，通过导线传递给血糖仪显示。