[发明专利]一种切换输注胰岛素和胰高血糖素的智能微型泵

说明书

技术领域

本新型微型泵涉及的是一种可定时定量向人体内注射胰岛素和胰高血糖素的便携式注射装置，可以帮助糖尿病患者在全天内维持安全稳定的血糖，属于医疗器械领域，具体指一种可重复使用的输注胰岛素和胰高血糖素的自动装置。

背景技术

随着物质生活水平的提高和环境的恶化，糖尿病日益成为严重危害人类健康的重要疾病。我国已经确诊的糖尿病患者人数高达9240万人，成为世界上糖尿病患者最多的国家，发病率高达9.7％，也就是说每10个成年人中就会有1位是糖尿病患者。众所周知，糖尿病是一种致命的疾病。糖尿病成为了失明、肾衰竭和下肢截肢的主要原因，也是心血管并发症引起死亡的主要因素。糖尿病是人类第四大死因，糖尿病导致的死亡人数占总死亡人数的6.8％，每年有近400万人死于糖尿病及其并发症。每年全球11.6％的医疗保健费用用于治疗糖尿病及其并发症。

糖尿病的症状是空胃时血糖水平超过7.5mmol/L(毫摩尔每升)，或者是餐后2小时为11mmol/L。出现并发症的主要原因是糖尿病导致的高血糖(血糖浓度高于10mmol/L)。为了降低血糖浓度，1型糖尿病患者和部分2型糖尿病患者需要外源性胰岛素治疗。目前，最先进的疗法是佩戴胰岛素泵，一天24小时连续输注。

目前为止还没有一种能从根本上治愈糖尿病的方法，因此通过控制人体内的血糖就成为治疗糖尿病的主要方法。为了模拟健康人体的胰岛素分泌规律，胰岛素泵输注疗法包括两种模式：大剂量胰岛素和基础量胰岛素。基础量胰岛素用来补偿人体自身产生的血糖。大剂量胰岛素主要用来补偿饮食的影响和校正高血糖。由于饮食很难被实时测量，输注大剂量胰岛素需要使用者的参与，即使用者的自我管理：使用者在进食前后需要将饮食的时刻和大小输入给胰岛素泵。这里的饮食大小是指饮食中碳水化合物的含量。为了准确估计饮食中的碳水化合物的含量，糖尿病患者需要接受严格而系统的食物营养知识教育。即便如此，饮食大小的估计偏差也很难避免，因此很容易产生由于胰岛素输入过量产生餐后低血糖现象。且有很多糖尿病患者会有夜间低血糖现象，而一般夜间低血糖都是在睡梦中发生，不易被察觉。然而，目前所有的胰岛素泵都只能输入胰岛素，将患者的血糖降下来，而对可能出现的低血糖现象却无能为力。

发明内容

本新型微型泵本针对现有胰岛素泵技术的不足和缺陷，提出了一种可以分别注射胰岛素和胰高血糖素的微型泵，是一种安全、简便、功能全面的智能微型泵。

一种切换输注胰岛素和胰高血糖素的智能微型泵，其包括如下部件：

一个公用驱动电机，用于提供储药和输注系统中输注药物和活塞回位的动力来源；

两套相互独立的储药和输注系统，用于分别存储和输注胰岛素和胰高血糖素，其分别包括有一推动药物流动的活塞；

一个用于实现上述两套系统间工作状态相互转换的杠杆齿轮结构；

一个输入血糖监测信息的接口；

一个用于决定上述两套系统之间切换的管理单元；输入血糖监测信息的接口与管理单元相连；

一个公用针头，用于输注药物；

一个双通道的导管，用于连接两套储药和输注系统和公共针头，其为含有两个并行通道的导管，导管中的每一个通道的输入口分别连接至上述的一套储药和输注系统，输出口同时连接至公共针头。

所述的公用驱动电机使用微型驱动电机。

所述的杠杆齿轮结构包括与驱动电机输出轴相连接的电机齿轮，两个分别连接到所述的两套储药和输注系统中活塞的储药和输注系统齿轮，两端布置有两个杠杆齿轮的杠杆齿轮装置支架；杠杆齿轮装置支架可绕其中点旋转，当处于复位状态时，上述的齿轮均不啮合；当处于工作状态时，杠杆齿轮装置支架旋转，杠杆齿轮装置支架一端的杠杆齿轮分别与电机齿轮和一个储液和输注系统齿轮啮合，将电机转动转化为储药和输注系统齿轮的转动，杠杆齿轮装置支架另一端的杠杆齿轮远离电机齿轮和另一个储液和输注系统齿轮；储药和输注系统的活塞上设置有螺纹与储药和输注系统齿轮咬合，将储药和输注系统齿轮转动转化为活塞的上下移动；通过杠杆齿轮装置支架的转动实现齿轮位置的变换，使得电机齿轮分别独自带动两套储药和输注系统的活塞运动，实现两套系统工作状态的切换。

所述的杠杆齿轮装置支架中点固定，两端侧面布置磁性材料，在对应这两侧磁性材料的位置布置有两个带有铁心的螺线管，螺线管通电产生磁场，对所述的磁性材料产生吸引或排斥的作用，推动杠杆齿轮装置支架旋转。

在所述杠杆齿轮装置支架每一端杠杆齿轮与其他齿轮啮合位置设置有用于保障啮合稳定的卡住杠杆齿轮装置支架的卡槽。