開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)的製作方法
2023-05-02 17:20:41 1
專利名稱：開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種人工胰(泵)，特別涉及的是一種開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)。
糖尿病是世界性的多發病和常見病。在我國的發病率約為人口的1％，而在歐美發達國家，則高達2～5％，其死亡率僅次於心血管疾病和惡性腫瘤。
目前，人工胰(胰島素注射泵)分成兩大類，一是機械類，二是混合類。機械類分為有血糖感受器的閉路型和無血糖感受器的開路型人工胰。閉路人工胰的體外型人工胰對血糖控制佳，但體積龐大，價格昂貴，不易搬動，只宜在醫院使用。閉路體內植入型、由於血糖感受器技術尚未過關，還沒用於臨床。混合型(生物)人工胰，對血糖變化敏感，可自行釋放胰島素，但由於免疫排除、胰島細胞自身衰退，生物材料缺陷等問題，故尚處於實驗室探索階段。歐美日發達國家研製的開路型植入式人工胰(泵)，包括胰島素接受器，胰島素貯藏囊，其動力一般採用電池和氟利昂，控制系統多用微電子技術，結構複雜，成本昂貴，難以在我國廣泛使用。
鑑於以上原因，本發明的目的是為了提供一種體積小，可植入體內，可十分近似模似正常人體的胰島素的生理分泌狀態，同時還能實現胰島素劑量的個體化調節，對血糖控制療效佳，成本低廉、操作簡單、故障率低、使用期長、患者感受舒適的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)。
本發明有胰島素接受器，與胰島素接受器出口連通的胰島素貯藏囊，其特徵是還有固定速率緩釋泵，體外磁力施壓器，含受體外磁力施壓器控制的磁動子的磁性脈衝泵，磁性脈衝泵中有與固定速率緩釋泵連通的壓力供壓囊，與胰島素貯藏囊出口連通的脈衝囊(參見
圖1)，脈衝泵採用雙囊結構，在非工作狀態，雙囊在磁動子擠壓下，處於壓閉斷流，使其胰島素不會自行流入腹腔造成胰島素誤注射。
上述的磁性脈衝泵中的磁動子置於壓力供壓囊、脈衝囊底部，磁動子上裝有彈簧(參見圖4)。
上述的磁動子採用釹鐵硼材料製成，體外磁力施壓器中有含筒體的防移位座，可伸入防移位座上的筒體中並可上下移動的由釹鐵硼材料製成的施壓子(參見圖4、圖8)，釹鐵硼材料是超強永磁材料，可吸引自身重量2000倍的物體，將防移位座置於皮膚上，上下移動施壓子就使脈衝泵中的磁動子上下移位，在彈簧力作用下回位產生擠壓囊的動作。
上述彈簧採用鈦鎳超彈力彈簧(參見圖4～圖6)，抗疲勞，變形小。
上述的壓力供壓囊與固定速率緩釋泵相通的進口和出口處分別裝有單向閥，在脈衝囊與胰島素貯藏囊相通的進口、和脈衝囊出口處分別裝有單向閥(參見圖2)，使胰島素單方向流動。
上述的固定速率緩釋泵的腔體中有可移動的剛體腔，剛體腔內有緩釋囊，剛體腔上在與旁經剛體腔底部的胰島素貯藏囊輸出管道相應位置上有壓力控流閥(參見圖2、圖8)，當胰島素充盈緩釋囊時，產生壓力使剛體腔移位，壓力控流閥壓迫輸出管道，斷流，使緩釋泵中保持一定壓力。
上述的固定速率緩釋泵出口處有流量限速器(參見圖2)，在一定壓力範圍內，保持相對恆定的流出量。
上述的胰島素接受器中的出口處有細菌過濾膜(參見圖2、圖3)。
開路型植入式脈衝緩釋雙路人二胰(泵)，由一定空間結構組成一系統，其外包裝外殼後，由外科手術，植入人體腹部處、皮下肌肉中。泵體中的胰島素接受器隔膜不覆蓋外殼、直接暴露在皮下，可進行注射針穿入輸入胰島素，體外胰島素用注射器注入到接受器腔內，通過細菌過濾膜後，進入胰島素貯藏器，又通過貯藏器出口分別進入脈衝泵的供壓囊和脈衝囊，一方面胰島素注入固定速率緩釋泵，產生相對恆定的壓力，胰島素在緩釋泵壓力的作用下，通過流量限速器，開口於腹腔的通道後，以相對恆定的流量，進入腹腔內。緩釋泵內的壓力，還可使緩釋囊外的剛體腔移位，通過壓迫緩釋泵一端的胰島素輸出通道使其斷流或減流，限制進入脈衝泵中壓力供壓囊內的胰島素，產生調節緩釋泵壓力的效果。另一方面，胰島素進入脈衝泵中的脈衝囊內、在磁動子的擠壓下，由進出口處的單向閥導向，產生脈衝輸出，通過開口於腹腔的另一通道進入腹腔。每次擠壓動作，注射一定量的胰島素用動作累加的方式，完成各種生理和病理條件下的胰島素劑量調節；該植入式人工胰(泵)，同時採用脈衝泵產生的脈衝釋放胰島素模擬正常人體的餐後大劑量胰島素分泌，固定速率緩釋泵以相對恆定的低劑量釋放胰島素、來模擬正常人體的全天的胰島素基礎分泌曲線，十分準確模擬正常人體的生理胰島素分泌方式，以達到準確控制血糖水平，治療糖尿病的目的。正常人體分泌胰島素呈兩種截然不同的方式，其一是餐後受血糖刺激的脈衝狀快速大劑量分泌釋放，其二是與進餐後血糖無關的全天持繼低劑量恆定釋放，採用脈衝泵的脈衝釋放胰島素，可準確模擬前者，如果又用脈衝泵模擬持續低劑量恆定的胰島素釋放，就使該(系統)要求全日連續工作，劑量調節範圍大，造成耗能高，機械磨損大，故障率高，製造精度要求高，生產成本高，價格昂貴、而對胰島素低劑量基礎分泌的模擬，恰好是固定速率釋放(系統)的優勢，其特點是耗能低、穩定，可持繼工作，但其輸出劑量難以變化，輸出量低，很難完成餐後胰島素的大劑量脈衝分泌方式。這兩種系統兼顧使用，取長補短，可達到最佳的分泌方式。可十分準確地控制血糖變化，達到治療目的。
本發明採用體外磁性控制，無複雜的電路和機械結構，採用雙囊結構體積小，成本低，可置於體內，可十分近似模擬正常人體的胰島素的生理分泌狀態，同時還能實現胰島素劑量的個體化調節，操作簡單，故障率低，使用壽命長，患者感受舒適，可精確地控制血糖，對血糖控制療效佳，預防糖尿病慢性併發症，延長糖尿病患者的生命，可在我國廣泛使用。
下面結合附圖詳細說明
具體實施例方式圖1為本發明工作原理圖。
圖2為本發明結構示意圖。
圖3為胰島素接受器結構示意圖。
圖4為磁性脈衝泵結構示意圖。
圖5為磁性脈衝泵雙囊壓閉靜止狀態圖。
圖6為在體外磁性施壓器作用下磁動子向下移位磁性脈衝泵雙囊充盈狀態圖。
圖7為磁性壓力撤除後，磁動子在彈簧作用下，磁性脈衝泵雙囊重新閉合圖。
圖8為體外磁力施壓器結構示意圖。
圖9為固定速率緩釋泵結構示意圖。
參見圖1，本發明中有胰島素接受器1，胰島素貯藏囊2，固定速率緩釋泵3，體外磁力施壓器4，磁性脈衝泵5。
參見圖3，胰島素接受器1中有裝在外殼6上部的接受器隔膜7，接受器出口8處裝有細菌過濾膜9，胰島素注射針10可穿過隔膜7而注入胰島素。
參見圖2、圖9，固定速率緩釋泵3的腔體11中有可移動的剛體腔12，剛體腔中有緩釋囊13，在剛體腔上在與胰島素貯藏囊出口14相通的輸出管道15相對應位置上有壓力控流閥16，流量限速器17裝於腔體11的出口18處。
參見圖2、圖4～圖8，磁性脈衝泵的殼體19的上部裝有壓力供壓囊20、脈衝囊21，受體外磁力施壓器4控制的採用釹鐵硼材料製成的帽沿式磁動子22置於雙囊底部，鈦鎳超彈力彈簧23裝在殼體底部且一端緊頂在磁動子上。體外磁力發生器4中有含筒體24的防移位座25，可伸入筒體中上下移動的採用釹鐵硼材料製成的施壓子26。
參見圖1、圖2，胰島素接受器1通過管道27與胰島素貯藏囊2連通，壓力供壓囊20的兩端分別與固定速率緩釋泵3連通，脈衝囊21的進口端與胰島素貯藏囊2的出口28連通。脈衝泵的壓力供壓囊20的進出口端分別裝有單向閥29、30。脈衝囊21的進、出口端分別裝有單向閥31、32。在脈衝囊21的出口33端裝上塑性管道置於人體腹腔。
胰島素接受器1、胰島素貯藏囊2、固定速率緩釋泵3、磁性脈衝泵5裝於外殼34內。
圖1中序號35為體外，序號36為皮下。
權利要求
1.開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，包括胰島素接受器，與胰島素接受器出口連通的胰島素貯藏囊，其特徵在於所述的人工胰中還有固定速率緩釋泵，體外磁力施壓器，含受體外磁力施壓器控制的磁動子的磁性脈衝泵，磁性脈衝泵中有與固定速率緩釋泵連通的壓力供壓囊，與胰島素貯藏囊出口連通的脈衝囊。
2.如權利要求1所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的磁性脈衝泵中的磁動子置於壓力供壓囊、脈衝囊底部，磁動子上裝有彈簧。
3.如權利要求2所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的磁動子採用釹鐵硼材料製成，所述的體外磁力施壓器中有含筒體的防移位座，可伸入防移位座上的筒體中並可上下移動的由釹鐵硼材料製成的施壓子。
4.如權利要求2所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的彈簧採用鈦鎳超彈力彈簧。
5.如權利要求1所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的固定速率緩釋泵的腔體中有可移動的剛體腔，剛體腔內有緩釋囊，剛體腔上在與旁經剛體腔的底部的胰島素貯藏囊輸出管道相應位置上有壓力控流閥。
6.如權利要求1所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的壓力供壓囊與固定速率緩釋泵相通的進口和出口處分別裝有單向閥，在脈衝囊與胰島素貯藏囊相通的進口、和脈衝囊的出口處分別裝有單向閥。
7.如權利要求6所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的固定速率緩釋泵出口處有流量限速器。
8.如權利要求1所述的開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，其特徵在於所述的胰島素接受器中的出口處有細菌過濾膜。
全文摘要
本發明提供了一種開路型植入式脈衝緩釋雙路人工胰(泵)，包括胰島素接受器，與胰島素接受器出口連通的胰島素貯藏囊，其特徵是還有固定速率緩釋泵，體外磁力施壓器，含受體外磁力施壓器控制的磁動子的磁性脈衝泵，磁性脈衝泵中有與固定速率緩釋泵連通的壓力供壓囊，與胰島素貯藏囊出口連通的脈衝囊。體積小，成本低，可植入體內，操作簡單，使用壽命長，患者感受舒適，可精確地控制血糖，預防糖尿病慢性合併症，延長糖尿病患者的生命，可在我國廣泛使用。
文檔編號A61M31/00GK1118701SQ9511134
公開日1996年3月20日 申請日期1995年4月28日 優先權日1995年4月28日
發明者王建 申請人:王建