人工胰脏的制作方法
专利名称:人工胰脏的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种人工胰脏，包括持续血糖监测系统、智能闭环控制器和智能注射泵，智能闭环控制器与智能注射泵连接，持续血糖监测系统包括葡萄糖感应电极、葡萄糖传感器和人体血糖值输出模块，葡萄糖感应电极与葡萄糖传感器连接，葡萄糖传感器与人体血糖值输出模块连接，人体血糖值输出模块与智能闭环控制器连接。本实用新型的人工胰脏可根据人体血糖的增高水平，按照预先设定的胰岛素滴定量自动给予静注胰岛素，每隔一定时间，再次根据血糖水平，调整胰岛素的注射量；若出现低血糖，则按照预设的量化关系，自动静脉注射一定量的50％葡萄糖注射液，可避免出现持续低血糖；本实用新型的人工胰脏的操作步骤简单，使用方便。
【专利说明】
人工胰脏
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种医疗器械，尤其涉及一种智能调节胰岛素和葡萄糖水平的人 工胰脏。
【背景技术】
[0002] 应激性高血糖是指急性疾病时新出现的血糖升高现象，即血糖超过7.8mmol/L、且 糖化血红蛋白低于6.5%。重症监护病房(ICU)的危重患者常伴有应激性高血糖和胰岛素抵 抗(IR)，据文献报道，I⑶患者应激性高血糖的发生率约43%-50%。应激性高血糖可引起炎 症、免疫功能障碍及凝血内皮功能调节障碍，增加了ICU患者的病死率和并发症发生率。
[0003] 使用胰岛素可将血糖控制在正常范围内，从而在一定程度上逆转了上述的效应， 进而改善患者的预后。目前，应激性高血糖的调控方法有多种，如强化胰岛素治疗法、可调 量性胰岛素注射法(SSI)、胰岛素皮下注射法、及计算器辅助血糖调控法等，但均存在操作 步骤繁琐、操作难度大的缺陷。 【实用新型内容】
[0004] 针对目前调控应激性高血糖方法存在的操作步骤繁琐、操作难度大的缺陷，本实 用新型提供了一种人工胰脏(或人工胰腺）。
[0005] 本实用新型所述的人工胰脏，包括胰岛素注射栗、持续血糖监测系统、智能闭环控 制器，所述持续血糖监测系统包括葡萄糖感应电极、葡萄糖传感器和监测值输出模块，其 中：
[0006] 所述葡萄糖感应电极与所述葡萄糖传感器连接，所述葡萄糖传感器通过所述葡萄 糖感应电极检测电流信号，并转换为电信号；
[0007] 所述葡萄糖传感器与所述监测值输出模块连接，将电信号发送给所述监测值输出 丰旲块；
[0008] 所述监测值输出模块与所述智能闭环控制器连接，将电信号输出给所述智能闭环 控制器；
[0009] 所述智能闭环控制器操作所述胰岛素注射栗定量注射。
[0010] 在本实用新型的一种优选实施例中，所述智能闭环控制器包括存储单元、处理器、 输入单元，其中，所述存储单元中存储有胰岛素用量值与电信号和参数的映射关系，输入单 元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参数、以及监测值输出模块输出给处理 器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射关系，并计算出胰岛素用量值;所述 胰岛素注射栗在所述处理器控制下按照计算出的胰岛素用量值进行注射。
[0011] 在本实用新型的一种优选实施例中，所述人工胰脏还包括葡萄糖注射栗，所述智 能闭环控制器操作所述葡萄糖注射栗定量注射。
[0012] 在本实用新型的更优选实施例中，所述存储单元中存储有葡萄糖用量值与电信号 和参数的映射关系，输入单元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参数、以及监 测值输出模块输出给处理器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射关系，并计 算出葡萄糖用量值;所述葡萄糖注射栗在所述处理器控制下按照计算出的葡萄糖用量值进 行注射。
[0013]其中，上述内容中，所述参数可以是包括身高、体重、年龄中的任意一种或几种，并 优选为所述参数至少包括身高和体重。
[0014]在一种更优选实施例中，所述存储单元包括第一存储模块、第二存储模块、第三存 储模块、第四存储模块;其中，
[0015] 所述第一存储模块用于存储身高、体重与体表面积的第一映射关系，一种身高与 体重的组合唯一对应一个体表面积；
[0016] 所述第二存储模块用于存储体表面积、血糖值与胰岛素用量值的第二映射关系， 一种体表面积与血糖值的组合唯一对应一个胰岛素用量值；
[0017] 所述第三存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和IRI(胰岛素抵抗指数)及 ISI (胰岛素敏感指数）的第三映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应 一个IRI值和ISI值；
[0018] 所述第四存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和FBCI(i3细胞功能指数）的 第四映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个FBCI值。
[0019] 在一种更优选实施例中，所述处理器包括获取模块、查询模块和输出模块；
[0020] 其中，
[0021]所述获取模块接收输入装置输入的参数；
[0022]所述查询模块根据获取模块接收的参数、以及监测值输出模块输出的电信号查询 并计算胰岛素和/或葡萄糖用量值；
[0023]所述输出模块向所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗输出所述胰岛素用量值/ 或葡萄糖。
[0024] 在一种更优选实施例中，所述智能闭环控制器还包括显示装置，例如，用于显示查 询得到的IRI值、ISI值、和FBCI值。
[0025] 在本实用新型的更优选实施例中，所述智能闭环控制器可以是通过无线信号和/ 或有线信号分别与所述持续血糖监测系统、所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗连接。
[0026] 在本实用新型的更优选实施例中，所述人工胰脏还可包括报警装置，所述报警装 置与所述智能闭环控制器、并优选为与所述处理器连接，处理器接受到所述电信号并判断 该电信号所对应检测值符合和/或不符合预定阈值时，操作报警装置进行报警。
[0027] 与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：
[0028] 1、本实用新型的人工胰脏可根据人体血糖的增高水平，按照预先设定的胰岛素滴 定量自动给予静注胰岛素，每隔一定时间，再次根据血糖水平，调整胰岛素的注射量;若出 现低血糖，则按照预设的量化关系，自动静脉注射一定量的50 %葡萄糖注射液，可纠正低血 糖;本实用新型的人工胰脏的操作步骤简单，使用方便。
[0029] 2、本实用新型的人工胰脏设置有报警装置，当出现明显低血糖或明显高血糖时， 人工胰脏会自动报警。
[0030] 3、本实用新型的人工胰脏可对危重症应激性高血糖进行自动、便捷和有效的调 控。
【附图说明】
[0031 ]图1为本实用新型的人工胰脏的工作方式示意图。
【具体实施方式】
[0032] 以下结合附图，具体说明本实用新型。为了使本领域的技术人员能够清楚、完整地 知晓本实用新型的内容并可以实施本实用新型的技术方案，实施例中公开了大量的细节。 但是，很显然地，没有这些细节本领域的技术人员也能够实施本实用新型的技术方案，达到 本实用新型的目的，实现本实用新型的效果。这些细节是发明人经过大量的实验而选择的 最优的实施方式，并不用来限制本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围以权利要 求书的内容为准，本领域的技术人员根据本申请文件公开的内容无需创造性劳动而得到的 技术方案也在本实用新型的保护范围内。
[0033] 实施例1
[0034] 请参阅图1，本实用新型提供一种人工胰脏，包括持续血糖监测系统13、智能闭环 控制器1和智能注射栗10,所述智能闭环控制器1与所述智能注射栗10连接，所述持续血糖 监测系统13包括葡萄糖感应电极14、葡萄糖传感器15和人体血糖值输出模块16，所述葡萄 糖感应电极14与所述葡萄糖传感器15连接，所述葡萄糖传感器15与所述人体血糖值输出模 块16连接，所述人体血糖值输出模块16与所述智能闭环控制器1连接。
[0035] 其中，所述持续血糖监测系统13可按照设定的时间间隔对人体的血糖水平进行持 续监测;所述智能闭环控制器1可接收所述持续血糖监测系统13测得的人体血糖值。
[0036]所述血糖调节程序模块2包括第一存储模块3、第二存储模块4、第三存储模块5、第 四存储模块6、获取模块7、查询模块8和输出模块9。
[0037] 所述第一存储模块3用于存储身高、体重与体表面积的第一映射关系，一种身高与 体重的组合唯一对应一个体表面积。
[0038] 所述第二存储模块4用于存储体表面积、血糖值与胰岛素用量值的第二映射关系， 一种体表面积与血糖值的组合唯一对应一个胰岛素用量值。
[0039]所述第三存储模块5用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和IRI(胰岛素抵抗指数)及 ISI (胰岛素敏感指数）的第三映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应 一个 IRI 和 ISI。
[0040] 所述第四存储模块6用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和FBCI⑴细胞功能指数)的 第四映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个FBCI。
[0041] 所述获取模块7用于根据用户的输入得到患者的身高、体重和实时测量的血糖值、 空腹血糖值和空腹血胰岛素值。
[0042] 所述查询模块8用于根据所述获取模块7获取的身高、体重查询所述第一映射关 系，得到唯一对应的体表面积，根据得到的所述体表面积与所述获取模块7获取的所述实时 测量的血糖值，查询所述第二映射关系，得到唯一对应的胰岛素用量值。根据所述获取模块 7获取的空腹血糖与空腹血胰岛素查询所述第三映射关系，得到唯一对应的IRI和ISI。根据 所述获取模块7获取的空腹血糖与空腹血胰岛素查询所述第四映射关系，得到唯一对应的 FBCI〇
[0043] 具体的查询方式如下：
[0045] 其中，体表面积的单位为m2,身高的单位为cm，体重的单位为kg;
[0046] 胰岛素用量值={:体表面积X 30 X 0.6 X 1000 X [(实时测量的血糖值-0.1 )/100] + 2};
[0047] 其中，胰岛素用量值的单位为U，体表面积的单位为m2,实时测量的血糖值的单位 为g/dl。根据胰岛素抵抗指数测定值，决定使用计算所得的胰岛素用量值的100%、2/3或1/ 3或其他比例值。即根据胰岛素抵抗程度，决定胰岛素的使用量，胰岛素抵抗越严重，采用胰 岛素用量计算值进行滴定;胰岛素抵抗中等，采用胰岛素用量计算值的2/3进行滴定;胰岛 素抵抗程度较低，采用胰岛素用量计算值的1/3进行滴定。
[0048]胰岛素抵抗指数（IRI) = (空腹血糖值X空腹血胰岛素值)/22.5;
[0049] 其中，所述空腹血糖值的单位为mmol/L，所述空腹血胰岛素的单位为uU/ml;
[0050] 胰岛素敏感指数(ISI) = l/(空腹血糖值X空腹血胰岛素值）；
[0051 ]其中，所述空腹血糖值的单位为mmol/L，所述空腹血胰岛素的单位为uU/ml;
[0052] 细胞功能指数(FBCI)=空腹血胰岛素值/空腹血糖值；
[0053]其中，空腹血糖值的单位为mmol/L，空腹血胰岛素的单位为uU/ml;
[0054] 低血糖(血糖<3.9mm〇l/L)时高渗葡萄糖(50%GS)使用量的计算公式如下：
[0055] 50%GS(葡萄糖注射液)使用量(ml) = (3.9-血糖值）X10X2。
[0056] 所述输出模块9用于向所述智能注射栗10输出所述查询模块8查询到的所述胰岛 素用量值;所述查询模块8在得到所述唯一对应的胰岛素用量值后，指示所述输出模块9输 出查询到的所述胰岛素用量值。所述输出模块9输出并提示所述输出模块9查询到的所述 IRI、ISI 和 FBCI 值。
[0057] 实施例2
[0058]在实施例1的基础上，所述智能注射栗10还包括50 %高渗葡萄糖溶液注射栗12，所 述智能闭环控制器1分别与所述胰岛素注射栗11和所述50%高渗葡萄糖溶液注射栗12连 接。所述智能注射栗10用于接收所述智能闭环控制器1输出的实时胰岛素或50%高渗葡萄 糖溶液的给药量，并根据所述的给药量，在一定时间内对患者进行输注。
[0059]所述智能闭环控制器1通过无线信号或有线信号分别与所述持续血糖监测系统13 和所述智能注射栗10连接。
[0060]人工胰脏还可包括报警装置，所述报警装置与所述智能闭环控制器1连接。通过设 置报警装置，当出现明显低血糖或明显高血糖时，人工胰脏会自动报警。
[0061 ] 实施例3
[0062]先将所述胰岛素注射栗11和所述50%高渗葡萄糖溶液注射栗12通过静脉输液管 路连接至患者的静脉内，把持续血糖监测系统13的葡萄糖感应电极14植入患者的皮下组织 内，所述智能闭环控制器1通过无线信号或有线信号分别与所述持续血糖监测系统13、所述 胰岛素注射栗11和所述50%高渗葡萄糖溶液注射栗12连接。
[0063]通过持续血糖监测系统13每隔一定时间（如3分钟）向所述智能闭环控制器1反馈 血糖值，所述智能闭环控制器1根据患者的机体状况调定胰岛素恒定输入量，设定血糖值L- Η，血糖值低于L时，停止输入胰岛素，启动所述50 %高渗葡萄糖溶液注射栗12输入葡萄糖； 血糖值高于Η时，加大所述胰岛素注射栗11的输出量，使血糖值保持在设定的范围内。当出 现明显低血糖或明显高血糖时，所述智能闭环控制器1给报警装置发出信号使报警装置发 出警报。
[0064] 因此，本实用新型的人工胰脏可根据人体血糖的增高水平，按照预先设定的胰岛 素滴定量自动给予静注胰岛素，每隔一定时间，再次根据血糖水平，调整胰岛素的注射量； 若出现低血糖，则按照预设的量化关系，自动静脉注射一定量的50%葡萄糖注射液，可避免 出现持续低血糖;本实用新型的人工胰脏的操作步骤简单，使用方便。本实用新型的人工胰 脏可对危重症应激性高血糖进行自动、便捷和有效的调控。
[0065] 以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型 并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用新型进行的 等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围 下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
【主权项】
1. 一种人工胰脏，其特征在于，包括胰岛素注射栗、持续血糖监测系统、智能闭环控制 器，所述持续血糖监测系统包括葡萄糖感应电极、葡萄糖传感器和监测值输出模块，其中： 所述葡萄糖感应电极与所述葡萄糖传感器连接，所述葡萄糖传感器通过所述葡萄糖感 应电极检测电流信号，并转换为电信号； 所述葡萄糖传感器与所述监测值输出模块连接，将电信号发送给所述监测值输出模 块； 所述监测值输出模块与所述智能闭环控制器连接，将电信号输出给所述智能闭环控制 器； 所述智能闭环控制器操作所述胰岛素注射栗定量注射。2. 根据权利要求1所述的人工胰脏，其特征在于，所述人工胰脏还包括葡萄糖注射栗， 所述智能闭环控制器操作所述葡萄糖注射栗定量注射。3. 根据权利要求1或2所述的人工胰脏，其特征在于，所述智能闭环控制器包括存储单 元、处理器、输入单元，其中，所述存储单元中存储有胰岛素用量值与电信号和参数的映射 关系，输入单元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参数、以及监测值输出模块 输出给处理器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射关系，并计算出胰岛素用 量值;所述胰岛素注射栗在所述处理器控制下按照计算出的胰岛素用量值进行注射。4. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述存储单元中存储有葡萄糖用量值 与电信号和参数的映射关系，输入单元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参 数、以及监测值输出模块输出给处理器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射 关系，并计算出葡萄糖用量值;所述葡萄糖注射栗在所述处理器控制下按照计算出的葡萄 糖用量值进行注射。5. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述存储单元包括第一存储模块、第 二存储模块、第三存储模块、第四存储模块;其中， 所述第一存储模块用于存储身高、体重与体表面积的第一映射关系，一种身高与体重 的组合唯一对应一个体表面积； 所述第二存储模块用于存储体表面积、血糖值与胰岛素用量值的第二映射关系，一种 体表面积与血糖值的组合唯一对应一个胰岛素用量值； 所述第三存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和IRI (胰岛素抵抗指数)及ISI (胰岛素敏感指数)的第三映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个 IRI值和ISI值； 所述第四存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和FBCI (β细胞功能指数）的第四 映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个FBCI值。6. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述处理器包括获取模块、查询模块 和输出模块;其中， 所述获取模块接收输入装置输入的参数； 所述查询模块根据获取模块接收的参数、以及监测值输出模块输出的电信号查询并计 算胰岛素和/或葡萄糖用量值； 所述输出模块向所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗输出所述胰岛素用量值/或葡 萄糖。7. 根据权利要求1所述的人工胰脏，其特征在于，所述智能闭环控制器还包括显示装 置。8. 根据权利要求1或2所述的人工胰脏，其特征在于，所述智能闭环控制器通过无线信 号和/或有线信号分别与所述持续血糖监测系统、所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗连 接。9. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述人工胰脏还包括报警装置，所述 报警装置与所述智能闭环控制器的处理器连接，处理器接受到所述电信号并判断该电信号 所对应检测值符合和/或不符合预定阈值时，操作报警装置进行报警。
【文档编号】A61B5/145GK205698707SQ201620151137
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】杨中良
【申请人】上海市浦东新区浦南医院
【专利摘要】本实用新型公开一种人工胰脏，包括持续血糖监测系统、智能闭环控制器和智能注射泵，智能闭环控制器与智能注射泵连接，持续血糖监测系统包括葡萄糖感应电极、葡萄糖传感器和人体血糖值输出模块，葡萄糖感应电极与葡萄糖传感器连接，葡萄糖传感器与人体血糖值输出模块连接，人体血糖值输出模块与智能闭环控制器连接。本实用新型的人工胰脏可根据人体血糖的增高水平，按照预先设定的胰岛素滴定量自动给予静注胰岛素，每隔一定时间，再次根据血糖水平，调整胰岛素的注射量；若出现低血糖，则按照预设的量化关系，自动静脉注射一定量的50％葡萄糖注射液，可避免出现持续低血糖；本实用新型的人工胰脏的操作步骤简单，使用方便。
【专利说明】
人工胰脏
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种医疗器械，尤其涉及一种智能调节胰岛素和葡萄糖水平的人 工胰脏。
【背景技术】
[0002] 应激性高血糖是指急性疾病时新出现的血糖升高现象，即血糖超过7.8mmol/L、且 糖化血红蛋白低于6.5%。重症监护病房(ICU)的危重患者常伴有应激性高血糖和胰岛素抵 抗(IR)，据文献报道，I⑶患者应激性高血糖的发生率约43%-50%。应激性高血糖可引起炎 症、免疫功能障碍及凝血内皮功能调节障碍，增加了ICU患者的病死率和并发症发生率。
[0003] 使用胰岛素可将血糖控制在正常范围内，从而在一定程度上逆转了上述的效应， 进而改善患者的预后。目前，应激性高血糖的调控方法有多种，如强化胰岛素治疗法、可调 量性胰岛素注射法(SSI)、胰岛素皮下注射法、及计算器辅助血糖调控法等，但均存在操作 步骤繁琐、操作难度大的缺陷。 【实用新型内容】
[0004] 针对目前调控应激性高血糖方法存在的操作步骤繁琐、操作难度大的缺陷，本实 用新型提供了一种人工胰脏(或人工胰腺）。
[0005] 本实用新型所述的人工胰脏，包括胰岛素注射栗、持续血糖监测系统、智能闭环控 制器，所述持续血糖监测系统包括葡萄糖感应电极、葡萄糖传感器和监测值输出模块，其 中：
[0006] 所述葡萄糖感应电极与所述葡萄糖传感器连接，所述葡萄糖传感器通过所述葡萄 糖感应电极检测电流信号，并转换为电信号；
[0007] 所述葡萄糖传感器与所述监测值输出模块连接，将电信号发送给所述监测值输出 丰旲块；
[0008] 所述监测值输出模块与所述智能闭环控制器连接，将电信号输出给所述智能闭环 控制器；
[0009] 所述智能闭环控制器操作所述胰岛素注射栗定量注射。
[0010] 在本实用新型的一种优选实施例中，所述智能闭环控制器包括存储单元、处理器、 输入单元，其中，所述存储单元中存储有胰岛素用量值与电信号和参数的映射关系，输入单 元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参数、以及监测值输出模块输出给处理 器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射关系，并计算出胰岛素用量值;所述 胰岛素注射栗在所述处理器控制下按照计算出的胰岛素用量值进行注射。
[0011] 在本实用新型的一种优选实施例中，所述人工胰脏还包括葡萄糖注射栗，所述智 能闭环控制器操作所述葡萄糖注射栗定量注射。
[0012] 在本实用新型的更优选实施例中，所述存储单元中存储有葡萄糖用量值与电信号 和参数的映射关系，输入单元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参数、以及监 测值输出模块输出给处理器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射关系，并计 算出葡萄糖用量值;所述葡萄糖注射栗在所述处理器控制下按照计算出的葡萄糖用量值进 行注射。
[0013]其中，上述内容中，所述参数可以是包括身高、体重、年龄中的任意一种或几种，并 优选为所述参数至少包括身高和体重。
[0014]在一种更优选实施例中，所述存储单元包括第一存储模块、第二存储模块、第三存 储模块、第四存储模块;其中，
[0015] 所述第一存储模块用于存储身高、体重与体表面积的第一映射关系，一种身高与 体重的组合唯一对应一个体表面积；
[0016] 所述第二存储模块用于存储体表面积、血糖值与胰岛素用量值的第二映射关系， 一种体表面积与血糖值的组合唯一对应一个胰岛素用量值；
[0017] 所述第三存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和IRI(胰岛素抵抗指数)及 ISI (胰岛素敏感指数）的第三映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应 一个IRI值和ISI值；
[0018] 所述第四存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和FBCI(i3细胞功能指数）的 第四映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个FBCI值。
[0019] 在一种更优选实施例中，所述处理器包括获取模块、查询模块和输出模块；
[0020] 其中，
[0021]所述获取模块接收输入装置输入的参数；
[0022]所述查询模块根据获取模块接收的参数、以及监测值输出模块输出的电信号查询 并计算胰岛素和/或葡萄糖用量值；
[0023]所述输出模块向所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗输出所述胰岛素用量值/ 或葡萄糖。
[0024] 在一种更优选实施例中，所述智能闭环控制器还包括显示装置，例如，用于显示查 询得到的IRI值、ISI值、和FBCI值。
[0025] 在本实用新型的更优选实施例中，所述智能闭环控制器可以是通过无线信号和/ 或有线信号分别与所述持续血糖监测系统、所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗连接。
[0026] 在本实用新型的更优选实施例中，所述人工胰脏还可包括报警装置，所述报警装 置与所述智能闭环控制器、并优选为与所述处理器连接，处理器接受到所述电信号并判断 该电信号所对应检测值符合和/或不符合预定阈值时，操作报警装置进行报警。
[0027] 与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：
[0028] 1、本实用新型的人工胰脏可根据人体血糖的增高水平，按照预先设定的胰岛素滴 定量自动给予静注胰岛素，每隔一定时间，再次根据血糖水平，调整胰岛素的注射量;若出 现低血糖，则按照预设的量化关系，自动静脉注射一定量的50 %葡萄糖注射液，可纠正低血 糖;本实用新型的人工胰脏的操作步骤简单，使用方便。
[0029] 2、本实用新型的人工胰脏设置有报警装置，当出现明显低血糖或明显高血糖时， 人工胰脏会自动报警。
[0030] 3、本实用新型的人工胰脏可对危重症应激性高血糖进行自动、便捷和有效的调 控。
【附图说明】
[0031 ]图1为本实用新型的人工胰脏的工作方式示意图。
【具体实施方式】
[0032] 以下结合附图，具体说明本实用新型。为了使本领域的技术人员能够清楚、完整地 知晓本实用新型的内容并可以实施本实用新型的技术方案，实施例中公开了大量的细节。 但是，很显然地，没有这些细节本领域的技术人员也能够实施本实用新型的技术方案，达到 本实用新型的目的，实现本实用新型的效果。这些细节是发明人经过大量的实验而选择的 最优的实施方式，并不用来限制本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围以权利要 求书的内容为准，本领域的技术人员根据本申请文件公开的内容无需创造性劳动而得到的 技术方案也在本实用新型的保护范围内。
[0033] 实施例1
[0034] 请参阅图1，本实用新型提供一种人工胰脏，包括持续血糖监测系统13、智能闭环 控制器1和智能注射栗10,所述智能闭环控制器1与所述智能注射栗10连接，所述持续血糖 监测系统13包括葡萄糖感应电极14、葡萄糖传感器15和人体血糖值输出模块16，所述葡萄 糖感应电极14与所述葡萄糖传感器15连接，所述葡萄糖传感器15与所述人体血糖值输出模 块16连接，所述人体血糖值输出模块16与所述智能闭环控制器1连接。
[0035] 其中，所述持续血糖监测系统13可按照设定的时间间隔对人体的血糖水平进行持 续监测;所述智能闭环控制器1可接收所述持续血糖监测系统13测得的人体血糖值。
[0036]所述血糖调节程序模块2包括第一存储模块3、第二存储模块4、第三存储模块5、第 四存储模块6、获取模块7、查询模块8和输出模块9。
[0037] 所述第一存储模块3用于存储身高、体重与体表面积的第一映射关系，一种身高与 体重的组合唯一对应一个体表面积。
[0038] 所述第二存储模块4用于存储体表面积、血糖值与胰岛素用量值的第二映射关系， 一种体表面积与血糖值的组合唯一对应一个胰岛素用量值。
[0039]所述第三存储模块5用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和IRI(胰岛素抵抗指数)及 ISI (胰岛素敏感指数）的第三映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应 一个 IRI 和 ISI。
[0040] 所述第四存储模块6用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和FBCI⑴细胞功能指数)的 第四映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个FBCI。
[0041] 所述获取模块7用于根据用户的输入得到患者的身高、体重和实时测量的血糖值、 空腹血糖值和空腹血胰岛素值。
[0042] 所述查询模块8用于根据所述获取模块7获取的身高、体重查询所述第一映射关 系，得到唯一对应的体表面积，根据得到的所述体表面积与所述获取模块7获取的所述实时 测量的血糖值，查询所述第二映射关系，得到唯一对应的胰岛素用量值。根据所述获取模块 7获取的空腹血糖与空腹血胰岛素查询所述第三映射关系，得到唯一对应的IRI和ISI。根据 所述获取模块7获取的空腹血糖与空腹血胰岛素查询所述第四映射关系，得到唯一对应的 FBCI〇
[0043] 具体的查询方式如下：
[0045] 其中，体表面积的单位为m2,身高的单位为cm，体重的单位为kg;
[0046] 胰岛素用量值={:体表面积X 30 X 0.6 X 1000 X [(实时测量的血糖值-0.1 )/100] + 2};
[0047] 其中，胰岛素用量值的单位为U，体表面积的单位为m2,实时测量的血糖值的单位 为g/dl。根据胰岛素抵抗指数测定值，决定使用计算所得的胰岛素用量值的100%、2/3或1/ 3或其他比例值。即根据胰岛素抵抗程度，决定胰岛素的使用量，胰岛素抵抗越严重，采用胰 岛素用量计算值进行滴定;胰岛素抵抗中等，采用胰岛素用量计算值的2/3进行滴定;胰岛 素抵抗程度较低，采用胰岛素用量计算值的1/3进行滴定。
[0048]胰岛素抵抗指数（IRI) = (空腹血糖值X空腹血胰岛素值)/22.5;
[0049] 其中，所述空腹血糖值的单位为mmol/L，所述空腹血胰岛素的单位为uU/ml;
[0050] 胰岛素敏感指数(ISI) = l/(空腹血糖值X空腹血胰岛素值）；
[0051 ]其中，所述空腹血糖值的单位为mmol/L，所述空腹血胰岛素的单位为uU/ml;
[0052] 细胞功能指数(FBCI)=空腹血胰岛素值/空腹血糖值；
[0053]其中，空腹血糖值的单位为mmol/L，空腹血胰岛素的单位为uU/ml;
[0054] 低血糖(血糖<3.9mm〇l/L)时高渗葡萄糖(50%GS)使用量的计算公式如下：
[0055] 50%GS(葡萄糖注射液)使用量(ml) = (3.9-血糖值）X10X2。
[0056] 所述输出模块9用于向所述智能注射栗10输出所述查询模块8查询到的所述胰岛 素用量值;所述查询模块8在得到所述唯一对应的胰岛素用量值后，指示所述输出模块9输 出查询到的所述胰岛素用量值。所述输出模块9输出并提示所述输出模块9查询到的所述 IRI、ISI 和 FBCI 值。
[0057] 实施例2
[0058]在实施例1的基础上，所述智能注射栗10还包括50 %高渗葡萄糖溶液注射栗12，所 述智能闭环控制器1分别与所述胰岛素注射栗11和所述50%高渗葡萄糖溶液注射栗12连 接。所述智能注射栗10用于接收所述智能闭环控制器1输出的实时胰岛素或50%高渗葡萄 糖溶液的给药量，并根据所述的给药量，在一定时间内对患者进行输注。
[0059]所述智能闭环控制器1通过无线信号或有线信号分别与所述持续血糖监测系统13 和所述智能注射栗10连接。
[0060]人工胰脏还可包括报警装置，所述报警装置与所述智能闭环控制器1连接。通过设 置报警装置，当出现明显低血糖或明显高血糖时，人工胰脏会自动报警。
[0061 ] 实施例3
[0062]先将所述胰岛素注射栗11和所述50%高渗葡萄糖溶液注射栗12通过静脉输液管 路连接至患者的静脉内，把持续血糖监测系统13的葡萄糖感应电极14植入患者的皮下组织 内，所述智能闭环控制器1通过无线信号或有线信号分别与所述持续血糖监测系统13、所述 胰岛素注射栗11和所述50%高渗葡萄糖溶液注射栗12连接。
[0063]通过持续血糖监测系统13每隔一定时间（如3分钟）向所述智能闭环控制器1反馈 血糖值，所述智能闭环控制器1根据患者的机体状况调定胰岛素恒定输入量，设定血糖值L- Η，血糖值低于L时，停止输入胰岛素，启动所述50 %高渗葡萄糖溶液注射栗12输入葡萄糖； 血糖值高于Η时，加大所述胰岛素注射栗11的输出量，使血糖值保持在设定的范围内。当出 现明显低血糖或明显高血糖时，所述智能闭环控制器1给报警装置发出信号使报警装置发 出警报。
[0064] 因此，本实用新型的人工胰脏可根据人体血糖的增高水平，按照预先设定的胰岛 素滴定量自动给予静注胰岛素，每隔一定时间，再次根据血糖水平，调整胰岛素的注射量； 若出现低血糖，则按照预设的量化关系，自动静脉注射一定量的50%葡萄糖注射液，可避免 出现持续低血糖;本实用新型的人工胰脏的操作步骤简单，使用方便。本实用新型的人工胰 脏可对危重症应激性高血糖进行自动、便捷和有效的调控。
[0065] 以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型 并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用新型进行的 等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围 下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
【主权项】
1. 一种人工胰脏，其特征在于，包括胰岛素注射栗、持续血糖监测系统、智能闭环控制 器，所述持续血糖监测系统包括葡萄糖感应电极、葡萄糖传感器和监测值输出模块，其中： 所述葡萄糖感应电极与所述葡萄糖传感器连接，所述葡萄糖传感器通过所述葡萄糖感 应电极检测电流信号，并转换为电信号； 所述葡萄糖传感器与所述监测值输出模块连接，将电信号发送给所述监测值输出模 块； 所述监测值输出模块与所述智能闭环控制器连接，将电信号输出给所述智能闭环控制 器； 所述智能闭环控制器操作所述胰岛素注射栗定量注射。2. 根据权利要求1所述的人工胰脏，其特征在于，所述人工胰脏还包括葡萄糖注射栗， 所述智能闭环控制器操作所述葡萄糖注射栗定量注射。3. 根据权利要求1或2所述的人工胰脏，其特征在于，所述智能闭环控制器包括存储单 元、处理器、输入单元，其中，所述存储单元中存储有胰岛素用量值与电信号和参数的映射 关系，输入单元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参数、以及监测值输出模块 输出给处理器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射关系，并计算出胰岛素用 量值;所述胰岛素注射栗在所述处理器控制下按照计算出的胰岛素用量值进行注射。4. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述存储单元中存储有葡萄糖用量值 与电信号和参数的映射关系，输入单元向智能闭环控制器输入参数，处理器根据输入的参 数、以及监测值输出模块输出给处理器的电信号在存储单元中查询与所述参数相关的映射 关系，并计算出葡萄糖用量值;所述葡萄糖注射栗在所述处理器控制下按照计算出的葡萄 糖用量值进行注射。5. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述存储单元包括第一存储模块、第 二存储模块、第三存储模块、第四存储模块;其中， 所述第一存储模块用于存储身高、体重与体表面积的第一映射关系，一种身高与体重 的组合唯一对应一个体表面积； 所述第二存储模块用于存储体表面积、血糖值与胰岛素用量值的第二映射关系，一种 体表面积与血糖值的组合唯一对应一个胰岛素用量值； 所述第三存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和IRI (胰岛素抵抗指数)及ISI (胰岛素敏感指数)的第三映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个 IRI值和ISI值； 所述第四存储模块用于存储空腹血糖、空腹血胰岛素和FBCI (β细胞功能指数）的第四 映射关系，一种空腹血糖值和空腹血胰岛素的组合唯一对应一个FBCI值。6. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述处理器包括获取模块、查询模块 和输出模块;其中， 所述获取模块接收输入装置输入的参数； 所述查询模块根据获取模块接收的参数、以及监测值输出模块输出的电信号查询并计 算胰岛素和/或葡萄糖用量值； 所述输出模块向所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗输出所述胰岛素用量值/或葡 萄糖。7. 根据权利要求1所述的人工胰脏，其特征在于，所述智能闭环控制器还包括显示装 置。8. 根据权利要求1或2所述的人工胰脏，其特征在于，所述智能闭环控制器通过无线信 号和/或有线信号分别与所述持续血糖监测系统、所述胰岛素注射栗和/或葡萄糖注射栗连 接。9. 根据权利要求3所述的人工胰脏，其特征在于，所述人工胰脏还包括报警装置，所述 报警装置与所述智能闭环控制器的处理器连接，处理器接受到所述电信号并判断该电信号 所对应检测值符合和/或不符合预定阈值时，操作报警装置进行报警。
【文档编号】A61B5/145GK205698707SQ201620151137
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】杨中良
【申请人】上海市浦东新区浦南医院
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