基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统，包括汗糖检测模块、数据处理模块、通信模块、胰岛素输注计算模块和胰岛素泵模块，汗糖检测模块采集汗液并电解汗液中的葡萄糖并将电解葡萄糖产生的电流传递给数据处理模块；数据处理模块确定汗糖浓度并根据汗糖浓度来确定血糖浓度；胰岛素输注计算模块根据连续检测到的血糖浓度确定出胰岛素的输注量并通过通信模块将胰岛素的输注量传输至胰岛素泵；胰岛素泵接收胰岛素输注指令和输注量，对患者进行胰岛素注射。本实用新型专利技术利用无酶传感器连续监测糖尿病患者汗液中的葡萄糖，通过检测汗液中葡萄糖浓度来确定患者的血糖值，进而确定胰岛素注射量，实现了无创测量。现了无创测量。现了无创测量。

【技术实现步骤摘要】
基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统


[0001]本技术涉及生理葡萄糖的电化学检测，具体涉及一种基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统。

技术介绍

[0002]国际糖尿病联盟(IDF)2019年的研究结果显示，全球约有4.63亿成年糖尿病患者，其中65岁以上的糖尿病患者约1.11亿。2019年约有420万成人死于糖尿病及其并发症，占全球死亡总数的11.3％，对糖尿病人的健康管理成为亟待解决的问题。胰岛素注射是目前控制糖尿病患者血糖水平的主要治疗方式。传统的胰岛素注射方式是通过注射器或者胰岛素笔向患者给药，一种更加方便的注射方式是通过胰岛素泵，以上方法都是基于患者血糖水平来确定注射量。
[0003]常规的血糖检测方法是通过采集指尖血进行测量，糖尿病患者每天需要多次测量血糖来确定胰岛素注射量。糖尿病患者的血糖值在一天中变化很大，这种方法不能体现这种变化，并且多次针刺手指的有创检测给患者带来生理和心理负担。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本技术的目的在于提供一种实现无创测量，通过检测汗液中葡萄糖浓度来确定患者的血糖值，进而确定胰岛素注射量的基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统。
[0005]技术方案：本技术包括汗糖检测模块、数据处理模块、通信模块、胰岛素输注计算模块和胰岛素泵模块，所述汗糖检测模块和数据处理模块连接，汗糖检测模块采集汗液并电解汗液中的葡萄糖，再将电解葡萄糖产生的电流传递给数据处理模块；所述数据处理模块确定汗液中葡萄糖浓度，并根据汗液中葡萄糖浓度来确定血浆中葡萄糖浓度；所述数据处理模块与胰岛素输注计算模块之间、胰岛素输注计算模块与胰岛素泵之间通过通信模块进行连接，胰岛素输注计算模块根据连续检测到的血浆中葡萄糖浓度确定出胰岛素的输注量，并通过通信模块将胰岛素的输注量传输至胰岛素泵；所述胰岛素泵接收胰岛素输注计算模块传输的胰岛素输注指令和输注量，对患者进行胰岛素注射。
[0006]所述汗糖检测模块包括供电模块、汗液收集模块和无酶传感器；其中，所述无酶传感器包括工作电极、参比电极和对电极，在检测汗糖过程中，通过在不同的时间段分别对工作电极和参比电极施加不同的压力来电解汗液中的葡萄糖，这个过程没有葡萄糖氧化酶的参与，保证传感器的高度重复性。
[0007]所述电解葡萄糖产生的电流通过电路板传递给数据处理模块。
[0008]所述数据处理模块根据电解葡萄糖产生的电流和葡萄糖电解之间的数量关系来确定出汗液中葡萄糖浓度，测量结果更加科学、可靠。
[0009]还包括存储模块，所述存储模块通过通信模块与数据处理模块、胰岛素输注计算模块连接，用于存储患者的连续血糖数据和胰岛素注射数据，形成患者个人长期的血糖数
据和胰岛素注射数据。
[0010]还包括显示模块，所述显示模块与存储模块连接，用于对患者的连续血糖数据和胰岛素注射数据曲线进行显示，方便医生了解患者的血糖情况，为患者的治疗提供数据参考。
[0011]所述汗糖检测模块、数据处理模块、通信模块制作成柔性电路板，便于最终制作成头戴式或腕戴式可穿戴设备。
[0012]所述通信模块采用蓝牙通信，实现了无线通信。
[0013]有益效果：本技术与现有技术相比，其有益效果在于：(1)通过检测汗液中葡萄糖来确定患者的血糖值，实现了无创检测；(2)能够显示患者的连续血糖数据和胰岛素注射数据曲线，为患者的治疗提供数据参考；(3)能够对数据进行存储，形成患者个人长期血糖数据。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构框图；
[0015]图2为本技术的工作流程图。
具体实施方式
[0016]下面结合具体实施方式和说明书附图对本技术做进一步详细介绍。
[0017]如图1所示，本技术包括汗糖检测模块、数据处理模块、通信模块、胰岛素输注计算模块、胰岛素泵模块、存储模块和显示模块。汗糖检测模块包括供电模块、汗液收集模块和无酶传感器。其中，汗液收集模块采集腕部或者头部汗液，为汗糖检测提供“原料”和“场所”。无酶传感器包括工作电极、参比电极和对电极，在检测汗糖过程中，通过在不同的时间段分别对工作电极和参比电极施加不同的压力来电解汗液中的葡萄糖，汗糖检测模块和数据处理模块连接，汗糖检测模块将电解葡萄糖产生的电流通过电路板传递给数据处理模块。这个过程中没有葡萄糖氧化酶的参与，保证传感器的高度重复性。
[0018]如图2所示，人体运动或者其它日常活动产生的汗液会被汗液收集装置收集在小凹槽内，三电极系统插入凹槽，当开始检测汗液中葡萄糖含量时，通过柔性电路的供电模块为其提供稳定的电压。每次开始检测的时刻设为t＝0，为参考电极R施加0V电压，工作电极W施加1V电压，保持工作电极W相对于参考电极R的电压为+1V。t＝2s，参考电极R施加2V电压，工作电极W施加0V电压，保持工作电极W相对于参考电极R的电压为
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2V，此状态持续20s。当t＝22s，参考电极R施加0V电压，工作电极W施加0.1V电压，保持工作电极W相对于参考电极的电压为+0.1V。将过程中产生的电流i通过电路板传到数据处理模块。
[0019]人体葡萄糖产生、利用和胰岛素之间存在复杂的生理过程，本技术通过预先针对血浆中葡萄糖传递到汗液中的生理过程建立数学模型，结合胰岛素输注的控制算法，计算糖尿病患者的胰岛素输注量。数据处理模块接收汗糖检测过程中的电流，并根据电解葡萄糖产生的电流和葡萄糖电解之间的数量关系，确定汗液中葡萄糖浓度。然后，再将汗液中葡萄糖浓度作为葡萄糖胰岛素动力学模型的输入，输出得到对应的血浆中葡萄糖浓度。其中，葡萄糖胰岛素动力学模型为现有技术，不属于本技术请求保护的内容，该现有技术为：CN98810334.6，不溶性胰岛素组合物。将连续检测得到的血浆中葡萄糖浓度通过通信
模块发送到存储模块进行存储，形成患者个人长期血糖数据。本实施例中，通信模块采用蓝牙通信。
[0020]数据处理模块、胰岛素输注计算模块、胰岛素泵之间通过通信模块进行连接。数据处理模块将血浆中葡萄糖浓度通过通信模块发送到胰岛素输注计算模块，胰岛素输注计算模块包括糖尿病患者葡萄糖胰岛素动力学模型和胰岛素输注控制算法。其中，胰岛素输注控制算法为现有技术，不属于本技术请求保护的内容，该现有技术为：建立12周家庭使用闭环胰岛素给药后血糖
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胰岛素调节的日变动性模型，IEEE生物医学工程学报，2017。胰岛素输注计算模块根据连续检测到的血浆中葡萄糖浓度确定出胰岛素的输注量，通过通信模块将胰岛素输注量传输到胰岛素泵，胰岛素泵接收胰岛素输注计算模块传输的胰岛素输注指令和输注量，对患者进行胰岛素注射。还通过通信模块将胰岛素注射数据发送到存储模块进行存储，形成患者的长期胰岛素注射数据。显示模块与存储模块连接，用于对患者的连续血糖数据和胰岛素注射数据曲线进行显示。本实施例中，汗糖检测模块、数据处理模块、通信模块制作成柔性电路板，进而制作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统，其特征在于：包括汗糖检测模块、数据处理模块、通信模块、胰岛素输注计算模块和胰岛素泵模块，所述汗糖检测模块和数据处理模块连接，汗糖检测模块采集汗液并电解汗液中的葡萄糖，再将电解葡萄糖产生的电流传递给数据处理模块；所述数据处理模块确定汗液中葡萄糖浓度，并根据汗液中葡萄糖浓度来确定血浆中葡萄糖浓度；所述数据处理模块与胰岛素输注计算模块之间、胰岛素输注计算模块与胰岛素泵之间通过通信模块进行连接，胰岛素输注计算模块根据连续检测到的血浆中葡萄糖浓度确定出胰岛素的输注量，并通过通信模块将胰岛素的输注量传输至胰岛素泵；所述胰岛素泵接收胰岛素输注计算模块传输的胰岛素输注指令和输注量，对患者进行胰岛素注射。2.根据权利要求1所述的基于汗糖连续监测和胰岛素输注的糖尿病患者管理系统，其特征在于：所述汗糖检测模块包括供电模块、汗液收集模块和无酶传感器；其中，所述无酶传感器包括工作电极、参比电极和对电极，在检测汗糖过程中，通过在不同的时间段分别对工作电极和参比电极施加不同的压力来电解汗液中的葡萄糖。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏，赵超，康梦欣，邱亮，邱笑涵，
申请(专利权)人：苏州菲拓生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：