一种可长期监测人体生理参数的智能人工晶体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种人工晶体，特别涉及一种可长期监测人体生理参数的智能人工晶体。
【背景技术】
[0002]目前，国内外在医疗技术领域中，能量供应受限是植入式器件面临的一大难题。传统有线供电方式极易造成感染，而电池供电方式的容量有限，且更换手术代价高昂。无线供电技术以其安全、耐用、便利等特点，在植入式器件供能领域占据主导地位。为了能够长期、连续、准确地监测人体血糖、眼压、体温等生理参数，需要一个能够安全、稳定地与体液进行长期直接接触的可植入平台，目前市场上此类平台主要有皮下芯片和人工晶体两种。皮下芯片的无线能量传输效率会受到皮肤和肌肉强烈吸收作用的严重制约。由于眼角膜与房水结构的厚度小，人工晶体平台的无线能量传输效率远高于皮下芯片平台。然而，现有技术中的人工晶体仅具有光学功能，并不具备监测人体生理参数的功能。
【发明内容】
[0003]本发明克服了上述存在的缺陷，目的是提供一种可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，使罹患糖尿病、青光眼等疾病的用户与其医护人员能够用专门的智能手机客户端软件接收智能人工晶体发送的数据，用以长期连续并准确地监测某些特定的生理参数。
[0004]本发明可长期监测人体生理参数的智能人工晶体内容简述:
本发明可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:采用石墨烯基天线阵列依次与滤波器、整流器、稳压器及超级电容器连接，超级电容器分别通过葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器与数据存储器的I/O端口连接，数据存储器再通过I/O端口与信号调制模块连接，信号调制模块与石墨烯基天线阵列相连；无线充电时将体外无线能量源与石墨烯基天线阵列进行无线连接；数据传输时将石墨烯基天线阵列与智能手机客户端软件进行无线连接，将智能手机客户端软件安装在智能手机中。
[0005]可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，是由:支撑结构、丙烯酸酯外壳、石墨烯基天线阵列、生理参数监测芯片和能量转换与储存芯片组成；石墨烯基天线阵列、生理参数监测芯片和能量转换与储存芯片封装在丙烯酸酯外壳中。
[0006]所述的石墨烯基天线阵列，由两个石墨烯基环形天线并联组成，石墨烯基环形天线能够折叠。
[0007]所述的生理参数监测芯片，由:记忆模块、传感器模块、信号调制模块构成，封装在丙烯酸酯外壳中。
[0008]所述的记忆模块，由:数据存储器和四个的I/O端口构成。
[0009]所述的传感器模块，由:葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器，通过I/O端口与数据存储器相连接，封装在丙烯酸酯外壳内。
[0010]所述的信号调制模块与石墨烯基天线阵列相连，并通过I/O端口与数据存储器相连接。
[0011]所述的能量转换与储存芯片，封装在丙烯酸酯外壳中，由:滤波器、整流器、稳压器和超级电容器构成。
[0012]本发明可长期监测人体生理参数的智能人工晶体与现有技术相比保持了优异的可折叠性能，实现了传统人工晶体无法做到的长期、连续、准确地监测人体血糖、眼压、体温等生理参数的功能。
【附图说明】
[0013]图1是可长期监测人体生理参数的智能人工晶体的结构框图；
图2是可长期监测人体生理参数的智能人工晶体的结构示意图；
图3是可长期监测人体生理参数的智能人工晶体折叠后的结构示意图；
图中是支撑结构、2是丙烯酸酯外壳、3是石墨烯基天线阵列、4是生理参数监测芯片、5是能量转换与储存芯片。
【具体实施方式】
[0014]本发明可长期监测人体生理参数的智能人工晶体是这样实现的，下面结合附图做具体说明。
[0015]见图1，可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，采用石墨烯基天线阵列依次与滤波器、整流器、稳压器及超级电容器连接，超级电容器分别通过葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器与数据存储器的I/o端口连接，数据存储器再通过I/O端口与信号调制模块连接，信号调制模块与石墨烯基天线阵列相连；无线充电时将体外无线能量源与石墨烯基天线阵列进行无线连接；数据传输时将石墨烯基天线阵列与智能手机客户端软件进行无线连接，将智能手机客户端软件安装在智能手机中，用户在需要获得当前以及过去一段时间内的生理参数时开启此软件，接收从智能人工晶体发送的数据，然后在智能手机界面上阅读经过信号分析得到的生理参数信息。
[0016]所述的石墨烯基天线阵列3，由两个石墨烯基环形天线并联组成，石墨烯基环形天线，以石墨烯基导电油墨为原材料，采用三维打印技术制成，具备优异的可折叠性能。
[0017]所述的生理参数监测芯片4，由:记忆模块、传感器模块、信号调制模块构成，封装在丙烯酸酯外壳2中；所述的记忆模块，由:数据存储器和四个的I/O端口构成。
[0018]所述的传感器模块，由:葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器构成，通过I/O端口与记忆模块相连接，封装在丙烯酸酯外壳2内，传感器探头与房水直接接触，准确监测人体生理参数。
[0019]所述的信号调制模块，与石墨烯基天线阵列相连，并通过I/O端口与数据存储器相连接。
[0020]所述的能量转换与储存芯片5，封装在丙烯酸酯外壳2中，由:滤波器、整流器、稳压器和超级电容器构成。
[0021]见图2、图3，可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，是由:支撑结构1、丙烯酸酯外壳2、石墨烯基天线阵列3、生理参数监测芯片4和能量转换与储存芯片5组成；石墨烯基天线阵列3、生理参数监测芯片4和能量转换与储存芯片5封装在丙烯酸酯外壳2中。
[0022]所述的支撑结构I及丙烯酸酯外壳2，主要成分为丙烯酸酯与紫外线吸收剂，而且为避免无线能量传输效率的降低，不对其进行肝素表面处理。
[0023]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0024]见图1，过程1:通过石墨烯基天线阵列从体外无线能量源收集电磁波能量，经过滤波器、整流器、稳压器后，输送给超级电容器储存起来。此过程为无线充电过程；
过程2:葡萄糖传感器，压力传感器，温度传感器依靠超级电容器提供能量，将采集到的房水葡萄糖浓度、压力、温度信息经I/O端口传给数据存储器储存，此过程为信息采集过程；
过程3:信号调制模块将数据存储器中的数据转化为高频调制信号后，通过石墨烯基天线阵列发送给智能手机客户端软件，然后在手机界面上将经过信号分析得到的生理参数信息显示出来。此过程为数据传输过程。
[0025]见图2，为获得优异的可折叠性能，支撑结构I与丙烯酸酯外壳2均由丙烯酸酯与紫外线吸收剂制成；石墨烯基天线阵列3以石墨烯基导电油墨为原材料，采用三维打印技术制成。
[0026]将滤波器、整流器、稳压器和超级电容器集成在能量转换与储存芯片5中；将葡萄糖传感器，压力传感器，温度传感器，I/O端口，数据存储器，信号调制模块集成在生理参数监测芯片4中。
[0027]见图3，为避免推注时损坏能量转换与储存芯片5、生理参数监测芯片4，应将折叠后的本发明可长期监测人体生理参数的智能人工晶体按图3中所示的方向推注植入晶状体囊袋内。
[0028]本发明可长期监测人体生理参数的智能人工晶体与现有技术中的人工晶体相比，将电路装入人工晶体光学部周边，能够实现对血糖、眼压、体温等人体生理参数长期、连续、准确的监测，同时以石墨烯基导电油墨为原材料，采用三维打印技术制作天线及芯片之间的连接电路，保持了优异的可折叠性能。
[0029]与现有技术中的其他生理参数监测设备相比，本发明基于人工晶体平台，能够安全、稳定地与房水进行长期直接接触，进而实现对血糖、眼压、体温等人体生理参数长期、连续、准确的监测。此外，植入本发明之后，生理参数测量过程变为无创、无痛、快速的信息读取，能够大幅减少用户的痛苦和不便。
【主权项】
1.一种可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:采用石墨烯基天线阵列依次与滤波器、整流器、稳压器及超级电容器连接，超级电容器分别通过葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器与数据存储器的I/o端口连接，数据存储器再通过I/O端口与信号调制模块连接，信号调制模块与石墨烯基天线阵列相连；无线充电时将体外无线能量源与石墨烯基天线阵列进行无线连接；数据传输时将石墨烯基天线阵列与智能手机客户端软件进行无线连接，将智能手机客户端软件安装在智能手机中。2.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:是由支撑结构(I)、丙烯酸酯外壳(2)、石墨烯基天线阵列(3)、生理参数监测芯片(4)和能量转换与储存芯片(5)组成；石墨烯基天线阵列(3)、生理参数监测芯片(4)和能量转换与储存芯片(5)封装在丙烯酸酯外壳(2)中。3.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:所述的石墨烯基天线阵列(3)，由两个石墨烯基环形天线并联组成，石墨烯基环形天线能够折置。4.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:所述的生理参数监测芯片(4)，由:记忆模块、传感器模块、信号调制模块构成，封装在丙烯酸酯外壳(2)中。5.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:所述的记忆模块，由:数据存储器和四个的I/o端口构成。6.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:所述的传感器模块，由:葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器，通过I/o端口与数据存储器相连接，封装在丙烯酸酯外壳(2)内。7.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:所述的信号调制模块与石墨烯基天线阵列(3)相连，并通过I/O端口与数据存储器相连接。8.根据权利要求1所述的可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于:所述的能量转换与储存芯片(5)，封装在丙烯酸酯外壳(2)中，由:滤波器、整流器、稳压器和超级电容器构成。
【专利摘要】本发明涉及一种可长期监测人体生理参数的智能人工晶体，其特征在于：采用石墨烯基天线阵列依次与滤波器、整流器、稳压器及超级电容器连接，超级电容器分别通过葡萄糖传感器、压力传感器和温度传感器与数据存储器的I/O端口连接，数据存储器再通过I/O端口与信号调制模块连接，信号调制模块与石墨烯基天线阵列相连；无线充电时将体外无线能量源与石墨烯基天线阵列进行无线连接；数据传输时将石墨烯基天线阵列与智能手机客户端软件进行无线连接，将智能手机客户端软件安装在智能手机中。本发明同现有技术相比保持了优异的可折叠性能，实现了传统人工晶体无法做到的长期、连续、准确地监测人体血糖、眼压、体温等生理参数的功能。
【IPC分类】A61B5/01, A61B3/16, A61F2/16, A61B5/145
【公开号】CN105030374
【申请号】CN201510527133
【发明人】王文骥, 刘艳秋, 王少立
【申请人】王少立
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月26日