一种经皮分析物传感器插入装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种经皮分析物传感器插入装置。


背景技术：

2.糖尿病是常见的慢性病之一。随着人们生活水平的提高、人口老龄化等，糖尿病的发病率呈上升趋势。传统的糖尿病检测方式是采集指血，测量某一时点的血糖值。随着技术发展，出现了动态监测血糖系统（cgms），可以动态监测人体血糖。插入装置的作用是将传感器单元敷贴到皮肤上，并将经皮分析物传感器插入到人体皮肤的组织间液，位于传感器上的反应酶与组织间液中的某些物质反应并通过发射器将信号传输至接收器端。
3.现有的传感器组件敷贴方式大致有两种，一是传感器组件直接敷于皮肤表面，再通过插入装置将经皮分析物传感器插入皮肤；二是传感器组件置于插入装置内，通过插入装置将传感器组件送至皮肤，完成经皮分析物传感器的插入。第一种方式，需要人为将传感器组件敷贴于皮肤表面，增加了敷贴步骤，使用上不够简便。第二种方式，插入装置要完成将传感器组件敷贴到皮肤、插入经皮分析物传感器和拔针动作三个动作，装置结构较为复杂，零件较多，使得装置成本增加；且有时敷贴动作尚未完成或者刚完成就开始拔针，造成经皮分析物传感器的插入不到位，进而影响检测结果，更有甚者造成传感器的弯折，影响使用。再者由于在敷贴过程中皮肤会有不同程度的凸起，造成传感器组件运动的位移不确定，增加了对拔针动作的干扰。这些问题就致使测量数据不准确或者无法测量，需要再次插入，影响动态监测血糖系统的工作，也增加了装置的报废率，使用效果不佳。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供一种经皮分析物传感器插入装置，能够克服现有技术的缺点，简化结构降低成本，实现传感器单元敷贴到位，经皮分析物传感器插入到位。
5.为此，本发明的技术方案如下：一种经皮分析物传感器插入装置，包括：壳体，具有触发结构；骨架，收容于壳体且限位壳体，所述骨架与壳体可相对滑动；传感器组件，包括传感器单元和导入针，所述传感器单元上设有插入孔，所述导入针下部穿过插入孔，且所述导入针内设有传感器，所述导入针顶部设有横杆；拔针器，限位于壳体且设有供导入针穿过的通孔；支架，可相对于骨架移动，底部与传感器单元耦接，中间设有供导入针通过的通孔，支架上部向拔针器端延伸出固定导入针的夹紧卡固件，所述夹紧卡固件外侧设有与之同心的支撑件，所述支撑件上设有引导槽；转动件，设于支撑件内且可在支撑件内转动，且可解除壳体对拔针器的限位，其上部设有卡接部，下部设有可在引导槽内运动的引导部，所述转动件内设有供导入针穿过的通孔，转动件与拔针器插接；
弹性件，为装置赋能，设于拔针器与转动件之间，用于驱动传感器组件向受体皮肤端运动；所述装置被配置为，壳体触发结构与所述卡接部配合解锁装置，所述转动件、支架和传感器组件作为整体运动到受体皮肤，受体皮肤可触发转动件在引导槽内转动解除壳体对拔针器的限位，拔针器将导入针从皮肤中拔出。
6.优选的，所述壳体下部设有与之卡接的端盖，端盖限位壳体向受体皮肤侧运动，所述壳体内设有限位凸起，所述骨架顶端设有与之配合的弹性卡扣，弹性卡扣限位壳体与骨架相对运动。
7.优选的，所述支架支撑件侧面设有引导槽，所述引导槽包括水平部和与之连通的倾斜部，所述拔针器、转动件和支架作为整体运动时，引导部位于水平部和倾斜部临界位置，受体皮肤触发引导部沿倾斜部转动。
8.优选的，所述壳体上部对称设有限位拔针器的第一限位筋，所述拔针器顶部设有与之对应的第一凹槽，拔针器转动预设角度，第一凹槽与第一限位筋对准，解除对拔针器的限位。
9.优选的，所述导入针上设有凸块，所述夹紧卡固件包括对称设置的弧形部，所述弧形部上端为卡接头，所述卡接头固定凸块，所述转动件下部设有与弧形部对应的开口，受体皮肤触发拔针器，转动件转动预设角度，开口对准弧形部，解除对夹紧卡固件的限位。
10.优选的，壳体内设有第一导向槽，骨架上设有与之配合的第一导向筋，壳体可在骨架上滑动，弹性卡扣限位壳体向远离传感器组件端运动。
11.优选的，所述壳体上部设有第一限位槽，所述转动件卡接部可沿第一限位槽运动，所述第一限位槽包括倾斜部。
12.其中，所述骨架设有与第一限位槽配合的第二限位槽，所述转动件卡接部可沿第二限位槽运动，所述第二限位槽包括水平部和开口部，两者之间通过竖直部连通，壳体相对于骨架的竖直运动可转换为转动件卡接部的圆周运动。
13.优选的，所述骨架限位卡接部，且壳体上设有解锁卡接部的按键。
14.其中，所述骨架设有第二限位槽，第二限位槽包括竖直部和开口部，所述卡接部穿过第二限位槽，所述第二限位槽竖直部内设有限位卡接部的限位凸筋。优选的，所述支架底部设有耦接传感器组件的弹性臂，所述骨架上设有第二限位筋，其配合弹性臂夹紧传感器单元，所述第二限位筋靠近传感器组件端到骨架端面的距离大于支撑臂的高度。
15.优选的，所述转动件侧面设有支撑凸起，所述支撑凸起与骨架内壁接触。
16.优选的，所述支架侧面设有第二导向筋，骨架内设有与之配合的第二导向槽，支架可在第二导向槽内滑动。
17.本发明具有以下有益效果：（1）本发明的插入装置依据受体皮肤自适应解锁拔针，保证传感器组件到达受体皮肤稳定后再拔针，使导入针插入到位，避免了导入针内的传感器出现插入不到位或者弯折的情况出现；（2）本发明的插入装置弹性件可二次加载，可有效降低插入装置储存过程中由于弹性件弹力引起零件变形的风险；进而可减小相关零件的壁厚，不仅减轻了产品的重量也降低了产品的成本；
（3）本发明的插入装置可以实现导入针的自动刺入和拔出，用户操作简单、舒适性佳；（4）本发明的插入装置使用可靠、避免误触发，插入深度更有保障，更能适应不同体型的人群。
附图说明
18.图1为本发明分解图；图2为本发明去除端盖后初始状态结构示意图；图3为本发明去除端盖后剖视部分骨架的初始状态结构示意图；图4为本发明去除端盖后初始状态卡接部与第一限位槽连接结构示意图；图5为本发明卡接部解除限位后剖视结构示意图；图6为本发明卡接部解除限位后卡接部与第二限位槽连接结构示意图；图7为本发明卡接部解除限位后卡接部与第一限位槽连接结构示意图；图8为本发明触发拔针前剖视结构示意图；图9为本发明触发拔针前卡接部与第二限位槽连接结构示意图；图10为本发明图8a-a向剖视结构图；图11为本发明图9b-b向剖视结构图；图12为本发明触发拔针后剖视结构示意图；图13为本发明触发拔针后引导部与引导槽连接结构示意图；图14a为本发明壳体立体结构示意图；图14b为本发明壳体剖视结构示意图；图14c为本发明壳体另一剖视角度结构示意图；图15a为本发明骨架立体结构示意图；图15b为本发明骨架剖视结构示意图；图16a为本发明支架立体结构示意图；图16b为本发明支架剖视结构示意图；图17为本发明转动件立体结构示意图；图18为本发明拔针器立体结构示意图；图19a为本发明传感器单元结构示意图；图19b为本发明传感器单元背面结构示意图；图20为本发明导入针立体结构示意图；图21为本发明第一限位槽的替代结构示意图；图22为本发明实施例结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图及较佳实施例，对本发明的结构、特征及其效果，详细说明如下：如图1-22所示，一种经皮分析物传感器插入装置，包括：壳体1、骨架2、传感器组件3、拔针器4、支架5、转动件6和弹性件7，所述传感器组件3包括传感器单元301和导入针302，所述传感器单元301上设有插入孔3011，所述导入针302下部穿过插入孔3011，且所述导入
针302内设有传感器，所述导入针302顶部设有横杆3021，所述壳体1内设有可与之相对滑动的骨架2，且骨架2限位壳体1，骨架2内收容有可与之相对滑动的支架5，所述支架5底部与传感器单元301耦接，导入针302穿过支架5与传感器单元301连接且被支架5夹紧，所述转动件6设于支架5内且可在支架5内转动，所述拔针器4上端被壳体1限位且设有供导入针302穿过的通孔，所述弹性件7为装置赋能，设于拔针器4与转动件6之间，用于驱动传感器组件向受体皮肤端运动。具体的，所述弹性件7包括但不限于圆柱螺旋弹簧。
20.所述支架5中间设有供导入针302通过的通孔，支架5上部向拔针器4端延伸出固定导入针302的夹紧卡固件501，所述转动件6上部设有卡接部601，所述壳体1具有触发装置的结构，该结构与卡接部601配合解除限位，从而触发装置使转动件6、支架5和传感器组件作为整体运动到受体皮肤。
21.所述夹紧卡固件501外侧设有与之同心的支撑件502，所述支撑件502上设有引导槽5021，转动件6下部设有可在引导槽5021内运动的引导部602，所述转动件6与拔针器4插接，且所述转动件6内设有供导入针302穿过的通孔。传感器组件到达受体皮肤后，受体皮肤可触发转动件6在引导槽5021内转动从而解除对夹紧卡固件501的限位，进而解除壳体1对拔针器4的限位，拔针时导入针302上的横杆3021被拔针器4限位，便于导入针302的拔出。优选的，所述拔针器4与横杆3021之间设有垫圈9，在拔针时起缓冲作用，降低冲击力。具体的，所述转动件6内设有第三导向槽605，所述拔针器4下部设有与之配合的第三导向筋402，转动件6和拔针器4在转动时保持同步。
22.如图16a和图16b所示，本发明所述支架5支撑件502侧面设有引导槽5021，所述引导槽5021包括水平部和与之连通的倾斜部，所述转动件6、支架5和传感器组件作为整体运动时，引导部602位于水平部和倾斜部临界位置；传感器刺入到位前，支架5和转动件6作为一个整体向受体皮肤侧运动，当传感器刺入到位后，支架5因为受皮肤的作用完全停住。在弹性件7弹力和引导槽5021倾斜部作用下，转动件6继续向下运动并带动拔针器4旋转，从而触发拔针动作。这样就保证了拔针动作在刺入到位之后，同时也适应了不同胖瘦人群插入部位不同凸起程度的情况，保证了传感器刺入的准确性，也避免了弯折的情况。
23.如图14b和图18所示，所述壳体1上部设有限位拔针器4的第一限位筋102，所述拔针器4顶部设有与之对应的第一凹槽401，拔针器4转动预设角度，第一凹槽401与第一限位筋102对准，解除对拔针器4的限位。具体的，预设角度可以60度、80度、100度、120度、140度，优选的预设是100度。
24.如图16b，图17和图20所示，所述导入针302上设有凸块3022，所述夹紧卡固件501包括对称设置的弧形部，所述弧形部上端为卡接头，所述卡接头固定凸块3022，所述转动件6下部设有与弧形部对应的开口603。在原始状态和导入针302刺入过程中，夹紧卡固件501与开口603不对齐，转动件6加强卡接头对凸块3022的限位，保证导入针302刺入过程中移动的稳定性和准确性。当传感器组件到达皮肤后，转动件6转动预设角度，开口603与弧形部对准，解除对夹紧卡固件501的限位。其中，转动件6转动的预设角度与拔针器4的预设转动角度相同。由于凸块3022上端面为斜面，该斜面与导入针302中心线夹角大于90度。具体的，该夹角可以是145度。
25.拔针动作触发时必须完成两次解锁，一是转动件6解锁对夹紧卡固件501的限位，便于释放导入针凸块3022，二是第一限位筋102解锁拔针器。本装置先释放夹紧卡固件501，
然后再解锁拔针器4，避免了夹紧卡固件501未释放而拔针器先释放造成的拔针失败的问题。
26.图14c和图15a所示，所述壳体1内设有第一导向槽104，骨架2上设有与之配合的第一导向筋204，壳体可在骨架2上滑动。在原始状态时，弹性件7处于半压缩状态。当壳体1解锁转动件6，按压壳体1使壳体1沿骨架2向受体皮肤侧运动，实现弹性件7的二次加载。装置在运输和存储等未使用状态时，弹性件7处于半压缩状态，只有使用的时候才会再继续压缩弹性件7（二次加载），以保证插入装置刺入和拔针所需能量。因此在装置使用前，壳体1受到的负载小，对壳体1的强度要求较低。相应的可以减小壳体1壁厚，降低装置整体的重量，降低了成本也节约了能源。
27.如图2所示，壳体1下部设有与之卡接的端盖8，端盖8限位壳体1向受体皮肤侧运动，所述壳体1内设有限位凸起101，所述骨架2顶端设有与之配合的弹性卡扣201，弹性卡扣201限位壳体1与骨架2相对运动。
28.本发明的一个实施例如图14a所示，所述壳体1上部设有第一限位槽103，所述转动件6卡接部601可沿第一限位槽103运动，所述第一限位槽103包括倾斜部。原始状态时，卡接部601受第二限位槽202限位；按压壳体，卡接部601受第一限位槽103倾斜部作用，壳体1相对于骨架2的竖直运动可转换为转动件6卡接部601的圆周运动，解除对卡接部601的限位。如图15a所示，所述骨架2设有与第一限位槽103配合的第二限位槽202，所述转动件6卡接部601可沿第二限位槽202运动，所述第二限位槽202包括水平部和开口部，两者之间通过竖直部连通。装置触发前，第二限位槽202水平部对转动件卡接部601起限位作用；传感器组件刺入过程中，第二限位槽202的竖直部可对转动件6起到限位作用。
29.具体的，所述第一限位槽103包括倾斜部、容腔部和连通两者的竖直部，且所述竖直部与倾斜部顶部连通。所述第一限位槽103竖直部和容腔部与第二限位槽202竖直部和开口部配合便于卡接部601的运动。
30.可替代的是，如图21所示，所述第一限位槽103为壳体内部延伸出一倾斜筋位1031，卡接部601位于倾斜筋1031位靠近皮肤一侧。
31.如图22所示，本发明的另一个实施例为，所述骨架2限位卡接部601，壳体1上设有解锁卡接部601的按键104。所述骨架设有第二限位槽202，第二限位槽包括竖直部和开口部，所述卡接部601穿过第二限位槽202，所述第二限位槽202竖直部内设有限位卡接部601的限位凸筋2021。按键104向内按压解除对卡接部601的限位从而解锁装置，触发后卡接部沿第二限位槽202竖直部向下运动，完成刺入动作。
32.传感器组件刺入过程中，传感器组件端面距离骨架2靠近传感器组件端端面的距离为3mm时，第二限位槽202的竖直部解除对转动件6的限位。根据皮肤凸起状态不同，该距离还可以是2mm、4mm、6mm、8mm、10mm 。
33.需要说明的是，本发明的触发机构，包括但不限于上述触发结构。
34.壳体1和端盖8保证装置不会在运输过程中触发。拿下端盖8后，壳体1上的第一限位槽103保证装置依旧处于锁定状态，直至按压壳体二次加载。极大程度上避免误触发，造成装置的损失。
35.如图15b和16a所示，所述支架5侧面设有第二导向筋504，骨架内设有与之配合的第二导向槽205，支架5可在第二导向槽205内滑动，保证导入针302在刺入时与骨架轴线平
行，减少针尖端的游动量。
36.如图15b和图16a所示，所述支架5底部设有耦接传感器组件的支撑臂503，所述骨架2上设有第二限位筋203，其配合支撑臂503夹紧传感器单元301，所述第二限位筋203靠近传感器组件端到骨架2靠近传感器组件端端面的距离大于支撑臂503的高度。保证在刺入前，传感器单元301与支架5连接的稳定性，同时也确保了到达受体皮肤后可对传感器单元301释放。
37.如图16b和图17所示，所述支撑件502为支架5向上延伸围绕在夹紧卡固件501外围的圆柱形壁体，所述转动件6置于夹紧卡固件501和支撑件502之间。所述转动件6高于支撑件502，所述卡接部601高于支撑件502，且穿过骨架2的第二限位槽202被壳体1限位。所述转动件6侧面设有支撑凸起604，所述支撑凸起604与骨架2内壁接触，减少导入针302在刺入和拔出时针尖端的游动量。
38.如图19-20所示，所述导入针302下部为金属刺入部3023，传感器置于金属刺入部3023针槽内，金属刺入部3023上方导入针本体部分设有卡接筋3024，传感器单元301与卡接筋3024对应位置设有凹槽3012，二者配合卡接固定。需要说明是，本发明适应不同类型的传感器单元，例如分体式传感器单元（发射器需要使用时由用户安装）、一体式传感器单元（发射器无需用户安装）。
39.插入装置工作过程说明：（1）初始状态如图2-4所示（端盖未示出），拔针器4被第一限位筋102限位，弹性件2处于半压缩状态。端盖8限位壳体1向受体皮肤侧运动，二次加载被锁定。限位凸起101和弹性卡扣201保证壳体1和骨架2不能相对运动。转动件6被第二限位槽202限位。
40.（2）触发插入装置到达受体皮肤首先移除端盖8露出骨架2；然后将插入装置放置在受体皮肤上。下压壳体1，弹性件7继续压缩，骨架2上第二限位槽202解除对转动件6卡接部601竖直方向的限位，即转动件6和骨架2解除锁定，如图5-7所示。导入针302到达受体皮肤前，在弹性件7弹性作用下，转动件6、支架5、导入针302和传感器单元301共同向受体皮肤侧运动，进行敷贴刺入动作。传感器单元301和导入针302由支架5在弹性件6带动下刺入到达受体皮肤，导入针302内的传感器插入到位，如图8-9所示。
41.（3）装置拔针拔针动作触发前，第二限位槽202的竖直部解除对转动件6的限位。传感器单元301和导入针302到位后，转动件6在弹性件7和引导槽5021倾斜部作用下，继续向下运动并带动拔针器4旋转，解除转动件对夹紧卡固件501的限位。进而导向槽5021带动拔针器4旋转，从而解除壳体1第一限位筋102对拔针器4第一凹槽401的限位，在弹性件7作用下，开始拔（回）针动作，如图12-13所示。拔针器4向远离皮肤侧方向运动，导入针302的凸块3022斜面结构更好的脱离夹紧卡固件501，导入针302向远离皮肤侧方向运动，并缩回至插入装置内。
42.只有到达受体皮肤，即传感器刺入到位后，转动件6才会在弹性件7作用下继续运动从而触发拔针动作，保证了传感器组件3适应不同凸起皮肤状态，准确敷贴到受体皮肤上。
43.（4）移除装置
用手移除插入装置，即完成了传感器单元的敷贴过程。
44.综上所述，本发明与现有技术相比，传感器插入深度更加准确，只有到达受体皮肤才会触发拔针动作，避免了提前拔针的问题；转动件贯穿了装置的初始触发和拔针动作的触发，减少零件降低成本，使用过程操作简单、使用可靠，适用人群更广。