[发明专利]一种可实现血糖连续监测和控制的血糖监控设备和方法

说明书

本发明公开了一种可实现血糖连续监测和控制的血糖监控设备和方法。所述监控方法包括：通过改变施加于胰岛素凝胶组合物上的电场方向调控胰岛素在皮下的渗透状态；其中，所述胰岛素凝胶组合物与金属的中空微针组成的微针阵列连通，所述胰岛素凝胶组合物包括胰岛素、玻尿酸和水凝胶。本发明可实现自动化地、持续地血糖监测和胰岛素动态调控，其可设计为皮肤贴片的形式供患者应用，体积小、舒适度高、成本低廉。

技术领域

本发明涉及血糖监控设备的技术领域，特别涉及自动化血糖监控设备的技术领域。

背景技术

血糖的监测和控制是糖尿病诊疗的核心。在现有技术中，血糖监测主要包括无创式、半植入式、植入式和最小侵入式四种方式。其中，无创式血糖监测主要包含两种技术路线，一是通过分析汗液、泪液、尿液等体外体液中的葡萄糖含量，推断血糖含量，但由于体外体液葡萄糖浓度和血糖的关联度较低、干扰多等原因，导致准确度较低，难以用于临床诊断。二是通过红外、代谢、阻抗等方法计算血糖值，具体包括红外光检测法，反离子电渗法和无线电阻抗法，虽然这种方法在理想条件下可以实现80％的准确度，但在实际应用中因存在干扰严重，信噪比低等缺陷，无法得到广泛应用；半植入式血糖监测的方式为将长针(0.5cm)刺入皮下毛细血管测量血糖含量，这种方式准确度相对较高，但存在具有针刺痛感、测试工具寿命短等弊端；植入式血糖监测方式为将传感器植入皮下，通过传感器测量组织液中的葡萄糖含量，由于组织液和血液中葡萄糖的关联度高，因此其测量准确度较高，但该方法需要专业医护人员操作，不便于患者自行使用，且设备价格昂贵；最小侵入式血糖监测方式为利用微针穿透皮肤表皮层，进而测量组织液中的葡萄糖含量以关联血糖含量，由于微针长度只有几百微米，不会接触到神经而产生痛感，因此该方式整体具有无创、精度较高、稳定性较好的特点，是目前被广泛认为最为理想的连续血糖监测方式。但现有的最小侵入式血糖监测方法仍面临所用传感器准确度低、反馈滞后等问题，需要进行更进一步的技术改进。

另一方面，在血糖控制方面，现有技术主要通过注射胰岛素实现。常见的胰岛素注射方式包括：针头皮下注射、胰岛素泵注射和微创注射三种方式。其中，针头皮下注射为医护人员或具有一定操作能力的病人用注射器将一定量的胰岛素注入皮下，该方式成本低，但舒适度差，且在采用病人自主注射的形式时，难以在病人无主动意识(如睡觉)下实现其体内的血糖含量控制；胰岛素泵注射为将针头长时间刺入皮下组织，通过控制系统，将胰岛素注射进皮下实现血糖控制的方式，该方式可实现病人无主动意识下的血糖控制，但成本高昂，且舒适度差；微创注射主要包括两种方式，一是通过高速极细的水柱，将胰岛素经过皮肤直接注入皮下，这种方式舒适感强，但成本高昂，并需要病人自主注射，二是通过微针将胰岛素注入患者体内，其舒适度较高、成本较低，但其通常也需要依赖患者的自主注射，并且难以实现持续性地胰岛素控制。可以看出，现有的胰岛素注射方案均存在需要进一步改进的地方。

此外，现有技术中血糖监测与胰岛素注射通常由不同的仪器设备完成，两者间难以实现快速高效的统一调控，还容易对患者产生多次创伤。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提出一种新型的血糖监控设备和方法，该血糖监控设备中的微针既可作为高准确度血糖传感器的载体和电极，又可作为胰岛素渗透通道，同时实现自动地血糖监测和胰岛素注射。该血糖监控设备还可基于离子电渗透原理动态调控胰岛素渗入皮下，且可设计为皮肤贴片，体积小、舒适度高、成本低廉。

本发明首先提供了如下的技术方案：

一种可实现血糖连续监测和控制的血糖监控方法，其包括：通过调控胰岛素凝胶组合物上施加的电场的方向控制胰岛素在皮下渗透或不渗透；其中，所述胰岛素凝胶组合物与金属的中空微针组成的微针阵列连通，所述胰岛素凝胶组合物包括胰岛素、玻尿酸和水凝胶。

根据本发明所述的一些优选实施方式，所述血糖监控方法还包括：通过固定于所述微针阵列中的部分微针的针尖处的葡萄糖传感器获得血糖数据。