[实用新型]植入式生物能血糖监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种植入式生物能血糖监测仪，属于医疗器械领域。

背景技术

糖尿病是中老年患者的常见病和多发病，作为一种终身性疾病，目前尚缺少彻底根治的治疗手段。患者通常需要定期抽取静脉血以监测血糖水平。可植入体内的血糖监测仪能够实时监测组织的血糖浓度，不需要每次进行有创性的抽血检查。但是，无论何种类型的植入式血糖监测仪，都需要使用可植入的微型电池提供电能。一旦电池能量耗竭，就需要再次手术更换电池。既会给患者造成生理上和精神上的痛苦，也会增加患者及其家庭的经济负担。

在人体内部，心脏的收缩运动和血液的流动都具有稳定和不间断的动能。如果能够采集其中一小部分动能并转化为电能，将有望为各种植入式血糖检测仪提供电能。然而，由于心脏是人体的“发动机”，不恰当的采集心脏动能必然会影响心脏的功能，甚至导致心脏损伤。此外，传统的基于法拉第定律的电磁感应式发电机体积较大、结构复杂，不适合体内植入。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种可植入体内并间接利用心脏生物能供电的植入式血糖监测仪，其特征在于，包括用于监测血糖水平的传感器、可无线传输监测数据的信号发射部、位于体外的信号接收部以及发电部。其中，发电部包括发电主体、调节端、输出电极、电能存储单元以及封装层。其中，发电主体用于包绕主动脉，以采集主动脉扩张时所产生的机械能，并转化为电能。发电主体为多层薄膜结构，包括位于中心层的压电材料层，以及分别位于压电材料层两侧的第一电极层和第二电极层。调节端位于发电主体的两端，用于调节发电主体的长度。输出电极用于将电能输送给电能存储单元。电能存储单元用于存储电能并为血糖传感器和信号发射部供电。封装层覆盖于发电主体、调节端以及输出电极的表面。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：其中，压电材料层含有纳米级压电材料，纳米级压电材料为压电晶体、压电陶瓷和有机压电聚合物中的任意一种。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：其中，压电晶体、压电陶瓷、有机压电聚合物可以为纳米级压电材料的单层或多层结构。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：其中，电能存储部为微型可充电电池或电容。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：还包括，整流滤波电路，连接于电能存储单元和输出电极之间。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：其中，调节端的固定方式使用手术线缝合、钛夹钳夹或粘合剂粘合中的任意一种。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：其中，调节端的一端为单排的卡齿，该卡齿的尖端平滑且面向发电主体的外侧，调节端的另一端为卡槽，卡槽的内部一侧具有与卡齿相配合的齿槽，另一侧为平面，卡齿与卡槽相卡合。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：其中，封装层以生物相容性好的柔性高分子绝缘材料作为封装材料。

另外，本实用新型的植入式生物能血糖监测仪还可以具有这样的特征：发电部对主动脉的压力小于140mmHg。

实用新型作用与效果

本实用新型的植入式生物能血糖监测仪，通过植入纳米级压电材料以采集主动脉扩张时所产生的能量并转化为电能，作为其能量来源。因此只要心脏跳动，本实用新型即可利用患者自身的生物能提供电能，免去了使用电池作为电源的必要，解决了电池能量耗竭后通过手术更换电池的问题。

由于本实用新型采用纳米级压电材料作为发电主体，不仅可以有效地将体内的生物能转化为电能，而且体积微小，更适合体内植入。

由于本实用新型采用了柔软的环形结构包绕于主动脉的外壁，且能够定量控制本系统对主动脉的压力，因此既可以高效、充分的采集主动脉扩张时所产生的机械能，又不会对心脏功能产生明显影响。

此外，由于本实用新型采用生物相容性好的柔性高分子绝缘材料封装，因此既能将发电主体与体内环境隔离，还可将主动脉壁形变产生的压力有效的传导至压电材料。

此外，利用发电主体两端的调节端可调整发电主体包绕主动脉的紧张度，从而可调节压电材料的形变程度及输出电量。又由于调节端内不含压电材料及电极层，因此使用手术缝线或钛夹固定时不会损坏发电主体的结构。

并且，由于本实用新型的发电主体位于主动脉外部，不与血液直接接触，因而不存在血栓形成以及中风（心肌梗塞或脑梗塞）的风险。

附图说明