CN211460228U - 一种柔性微创血糖传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性微创血糖传感器。其中传感器基座包括基座壳体，底部设有贯通的定位槽和安装孔；电极模块包括电极针、固定硅胶和柔性电器；固定硅胶安装于定位槽中；电极针的后段安装在固定硅胶上并与柔性电器电连接；电路模块中，印刷电路板安装在电路封装壳内，印刷电路板的金属触点外漏于电路封装壳底部；电路封装壳安装于基座壳体中，且柔性电器中的导电硅胶柱与印刷电路板的金属触点构成电连接，电极针的尖端伸出基座壳体的底面。本实用新型利用电路模块和电极模块之间的连接采用了柔性电器，当外壳受到触碰而发生轻微偏动时，电极不受影响，当血糖传感器贴于体表时，由于触碰引起皮肤牵扯，给患者造成不适感和疼痛感。

Description

一种柔性微创血糖传感器

技术领域

本实用新型属于检测设备领域，具体涉及一种柔性微创血糖传感器。

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。根据“国际糖尿病联盟”发布数据，中国有1.14亿糖尿病患者，且由于遗传因素和生活习惯，儿童和青少年患糖尿病的人数也在日益增加。

目前尚无根治糖尿病的方法，血糖浓度是反映病情状况的一个重要指标，是诊断糖尿病的唯一标准，有效控制血糖水平是治疗糖尿病的关键。因此，血糖监测对于糖尿病患者是非常重要的。

现如今的穿戴式动态血糖监测仪主要由电极模块和电路模块组成，电极模块焊接在电路模块上。患者佩戴传感器时，将电路模块贴于体表，电极前端植入人体皮肤表层。但是当电路模块触碰衣物或者其他外物时会引起电极在皮肤表面的牵扯，从而对患者造成疼痛感。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述现有植入式血糖传感器经触碰引起电极牵扯皮肤的问题，提供一种柔性微创血糖传感器。

针对上述技术问题，本实用新型具体采用的技术方案如下：

一种柔性微创血糖传感器，它包括电路模块、传感器基座、电极模块；所述的传感器基座包括一个无顶中空的基座壳体，基座壳体的底部设有贯通的定位槽和安装孔；所述的电极模块包括电极针、固定硅胶和柔性电器；所述固定硅胶安装于定位槽中；电极针的后段安装在固定硅胶上并与柔性电器电连接，其尖端露出固定硅胶；所述柔性电器包括导电硅胶柱和导电硅胶丝，导电硅胶柱固定于安装孔中，电极针通过导电硅胶丝与导电硅胶柱电连接；所述的电路模块包括印刷电路板及其电路封装壳，所述印刷电路板安装在电路封装壳内，印刷电路板的金属触点外漏于电路封装壳底部；所述电路封装壳安装于基座壳体中，且导电硅胶柱与印刷电路板的金属触点构成电连接，电极针的尖端伸出基座壳体的底面。

作为优选，所述的安装孔、电极针和柔性电器均有两组，两条电极针并排安装于固定硅胶上，两个安装孔中各自安装有一条导电硅胶柱，两条电极针各自通过一条导电硅胶丝连接一条导电硅胶柱，构成两路独立的信号传导通路。

进一步的，两组安装孔对称分布于定位槽的两侧。

作为优选，所述的基座壳体底面贴有医用防水双面胶层，且医用防水双面胶层上开设有供电极针穿过的通孔。

作为优选，所述的电路封装壳包括上壳和下壳，两者卡合式固定；所述下壳上开设有供印刷电路板的金属触点露出的贯穿孔。

作为优选，所述的电路封装壳与基座壳体构成可拆卸的扣合式固定。

作为优选，所述的定位槽和固定硅胶的横断面均呈方形，且固定硅胶的横断面尺寸小于定位槽的横断面。

作为优选，所述的电路封装壳与基座壳体在装配状态下，固定硅胶的顶部支顶于电路封装壳的底面。

作为优选，所述的导电硅胶丝为弹性的波纹丝。

作为优选，所述的印刷电路板上具有恒电位电路、蓝牙天线、金属触点、微处理器及外围电路和锂电池。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过电极模块和电路模块的柔性连接，使得电极模块在信号传输通路保持电连接顺畅的情况下，对于传感器主体的移动具有一定的适应度。即使传感器主体在衣物、或者其他外物的拉扯下发生较小的位移，也能够通过柔性电器自身的弹性进行抵消，进而减小触碰对电极的影响，避免产生不适感和疼痛感。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的爆炸结构示意图。

图3为本实用新型的电极模块及传感器基座示意图。

图中附图标记为：电路模块1、传感器基座2、电极模块3、上壳1-1、印刷电路板1-2、下壳1-3、贯穿孔1-3-1、基座壳体2-1、双面胶层2-2、方形槽2-1-1、安装孔2-1-2、电极针 3-1、固定硅胶3-2、高导电硅胶丝3-3、高导电硅胶柱3-4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1和图2所示，在本实用新型的一较佳实施例中提供了一种柔性微创血糖传感器，其主要包括电路模块1和传感器基座2、以及位于传感器基座2内的电极模块3。下面对各部分的具体结构进行详细说明。

其中，传感器基座2是整个传感器的安装骨架，它的主体是一个无顶中空的基座壳体2-1，基座壳体2-1的侧壁设计成若干卡爪形式。基座壳体2-1的底部设有定位槽2-1-1和安装孔 2-1-2，且定位槽2-1-1需要贯通基座壳体2-1的底板。定位槽2-1-1和安装孔2-1-2的具体数量根据实际安装的电极数量而定，在本实用新型中为双电极传感器，因此基座壳体2-1的底部共开设有一个定位槽2-1-1和两个安装孔2-1-2。

电极模块3包括电极针3-1、固定硅胶3-2和柔性电器，其作用是获取目标对象的血糖浓度电信号。其中，固定硅胶3-2安装于定位槽2-1-1中，其作用是对电极针3-1进行柔性固定。电极针3-1分为一端为尖端，另一端为后端，其中后段安装在固定硅胶3-2上并与柔性电器电连接，其尖端露出固定硅胶3-2。由于电极针3-1具有两组，因此在同一块固定硅胶3-2上固定有两条电极针3-1。每条电极针3-1的后端连接一组柔性电器，每组柔性电器包括一条导电硅胶柱3-4和一条导电硅胶丝3-3，导电硅胶柱3-4固定于安装孔2-1-2中，电极针3-1通过导电硅胶丝3-3与导电硅胶柱3-4电连接。因此，两条电极针3-1各自通过一条导电硅胶丝 3-3连接一条导电硅胶柱3-4，构成两路独立的信号传导通路。为了保持对称平衡性，两组安装孔2-1-2对称分布于定位槽2-1-1的两侧。

在该传感器中，由于电极针3-1的尖端需要插入皮肤表层，因此定位槽2-1-1和固定硅胶 3-2应当能够总体保持嵌入状态，两者的截面形状应当能够大致匹配。在本实施例中，定位槽 2-1-1和固定硅胶3-2的横断面均呈方形，且固定硅胶3-2的横断面尺寸略小于定位槽2-1-1 的横断面，以便于顺利嵌入。由于硅胶本身具有一定的弹性，因此基座壳体2-1发生微小位移时，固定硅胶3-2自身的弹性能够使得电极针3-1不会被同步带动。另外，由于电极针3-1 的电信号需要通过信号传导通路传递至检测电路，因此需要保证构成该信号传导通路的柔性电器也能够具备相应的弹性。因此，柔性电器中的导电硅胶柱3-4和导电硅胶丝3-3也均采用高导电硅胶制成，当基座壳体2-1发生微小位移时，导电硅胶柱3-4被安装孔2-1-2固定能够始终保持与电路板的触点接触，而导电硅胶丝3-3则依赖其硅胶的弹性变形在保证电连接通畅的同时提供一定的位移适应度。因此，本实用新型中的导电硅胶丝3-3优选采用波纹丝，其波纹形式能够提供更大的弹性伸缩度。

电路模块1包括印刷电路板1-2及其电路封装壳。其中，印刷电路板1-2安装在电路封装壳内，其作用于接收电极针3-1所采集的血糖浓度电信号，并对信号进行相应的处理。印刷电路板1-2的具体形式以及电路结构，可以所需功能进行设计，也可以采用现有的市售产品，并非本实用新型的关键。一般而言，印刷电路板1-2上需要设置恒电位电路、蓝牙天线、金属触点、微处理器及外围电路和锂电池。电极针3-1所采集的电信号需要通过金属触点传输至印刷电路板1-2的微处理器中，然后通过蓝牙天线无线传输至相应的上位机中。

因此，为了保证电信号的传输，印刷电路板1-2的金属触点需要外漏于电路封装壳底部，以便于与导电硅胶柱3-4接触。电路封装壳的作用是对印刷电路板1-2进行模块化封装，其可以整体安装于基座壳体2-1中。在本实施例中，电路封装壳由分体式的上壳1-1和下壳1-3 组成，两者卡合式固定形成一个完整的壳体。下壳1-3上开设有供印刷电路板1-2的金属触点露出的贯穿孔1-3-1。电路封装壳以整体扣合形式卡入基座壳体2-1的卡爪中，构成可拆卸固定。在电路封装壳与基座壳体2-1装配完毕的情况下，两条导电硅胶柱3-4分别与印刷电路板1-2上的相应金属触点构成电连接，分别将两条电极针3-1所采集的电信号输入印刷电路板1-2中。而且，为了便于电极针3-1的尖端插入皮肤表层，电路封装壳与基座壳体2-1在装配状态下，固定硅胶3-2的顶部支顶于电路封装壳的底面，电极针3-1的尖端伸出基座壳体2-1的底面，具体的伸出长度需要根据实际进行优化。

另外，基座壳体2-1底面可以进一步贴有医用防水双面胶层2-2，且医用防水双面胶层 2-2上开设有供电极针3-1穿过的通孔。在使用时，可以直接将整个传感器底面贴合皮肤，使得医用防水双面胶层2-2粘贴在皮肤表面实现固定，而此时电极针3-1尖端可以扎入患者的人体皮肤表层，与血液接触，进而感应血糖浓度。当检测完毕后，可以从传感器基座2上取下电路模块1和电极模块3，然后更换新的电极模块3，再重新复用电路模块1。

本实用新型中，电极针3-1的具体选型以及数量可以根据相应的血糖检测要求进行选择，以其感应到的电信号能够反映血糖浓度为准。在本实施例中，两条电极针3-1中，优选其中一条为工作电极，另一条为辅助电极。

综上所述，本实用新型利用电路模块和电极模块之间连接的柔性电器，当外壳受到触碰而发生轻微偏动时，保证电极不受影响，从而解决了以下问题：血糖传感器贴于体表时，由于触碰引起皮肤牵扯，给患者造成不适感和疼痛感。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种柔性微创血糖传感器，其特征在于，包括电路模块(1)、传感器基座(2)和电极模块(3)；

所述的传感器基座(2)包括一个无顶中空的基座壳体(2-1)，基座壳体(2-1)的底部设有贯通的定位槽(2-1-1)和安装孔(2-1-2)；

所述的电极模块(3)包括电极针(3-1)、固定硅胶(3-2)和柔性电器；所述固定硅胶(3-2)安装于定位槽(2-1-1)中；电极针(3-1)的后段安装在固定硅胶(3-2)上并与柔性电器电连接，其尖端露出固定硅胶(3-2)；所述柔性电器包括导电硅胶柱(3-4)和导电硅胶丝(3-3)，导电硅胶柱(3-4)固定于安装孔(2-1-2)中，电极针(3-1)通过导电硅胶丝(3-3)与导电硅胶柱(3-4)电连接；

所述的电路模块(1)包括印刷电路板(1-2)及其电路封装壳，所述印刷电路板(1-2)安装在电路封装壳内，印刷电路板(1-2)的金属触点外漏于电路封装壳底部；所述电路封装壳安装于基座壳体(2-1)中，且导电硅胶柱(3-4)与印刷电路板(1-2)的金属触点构成电连接，电极针(3-1)的尖端伸出基座壳体(2-1)的底面。

2.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的安装孔(2-1-2)、电极针(3-1)和柔性电器均有两组，两条电极针(3-1)并排安装于固定硅胶(3-2)上，两个安装孔(2-1-2)中各自安装有一条导电硅胶柱(3-4)，两条电极针(3-1)各自通过一条导电硅胶丝(3-3)连接一条导电硅胶柱(3-4)，构成两路独立的信号传导通路。

3.根据权利要求2所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，两组安装孔(2-1-2)对称分布于定位槽(2-1-1)的两侧。

4.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的基座壳体(2-1)底面贴有医用防水双面胶层(2-2)，且医用防水双面胶层(2-2)上开设有供电极针(3-1)穿过的通孔。

5.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的电路封装壳包括上壳(1-1)和下壳(1-3)，两者卡合式固定；所述下壳(1-3)上开设有供印刷电路板(1-2)的金属触点露出的贯穿孔(1-3-1)。

6.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的电路封装壳与基座壳体(2-1)构成可拆卸的扣合式固定。

7.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的定位槽(2-1-1)和固定硅胶(3-2)的横断面均呈方形，且固定硅胶(3-2)的横断面尺寸小于定位槽(2-1-1)的横断面。

8.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的电路封装壳与基座壳体(2-1)在装配状态下，固定硅胶(3-2)的顶部支顶于电路封装壳的底面。

9.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的导电硅胶丝(3-3)为弹性的波纹丝。

10.根据权利要求1所述的柔性微创血糖传感器，其特征在于，所述的印刷电路板(1-2)上具有恒电位电路、蓝牙天线、金属触点、微处理器及外围电路和锂电池。

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