胰島素泵的設(shè)計(jì)

　　這篇文章是本人的“電子產(chǎn)品在醫(yī)療應(yīng)用中的使用”[1]系列文章中的一部分。本文的重點(diǎn)在于電子產(chǎn)品在胰島素泵設(shè)計(jì)中所扮演的角色。本文介紹了胰島素泵的用途、整體工作方式，以及設(shè)計(jì)和實(shí)施的要求。

　　胰島素泵的用途

　　胰島素是人體內(nèi)的激素中心，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)碳水化合物和脂肪的代謝。它在體內(nèi)定期分泌，并幫助將攝入的葡萄糖轉(zhuǎn)化為能量。當(dāng)人體無法分泌足夠的胰島素時(shí)，血糖水平就會(huì)升高，從而導(dǎo)致多種健康問題。

　　為了解決這一問題，可以使用某些藥物刺激體內(nèi)的胰島素分泌。但是，這種方法對(duì)于許多糖尿病人并不適用。因此，許多糖尿病人需要定時(shí)注射胰島素。這種方法的缺點(diǎn)是，胰島素只能每隔一段時(shí)間定量注入人體，無法像正常人體分泌那樣持續(xù)與血液混合。目前，許多醫(yī)生推薦使用胰島素泵，這是一種永久性隨身攜帶的設(shè)備，可以不斷將胰島素通過皮下導(dǎo)管輸入人體。胰島素泵的功能與胰島素正常分泌的方式非常接近。

　　圖 1 顯示了胰島素泵在人體上的安裝方式。

　　根據(jù)目前的統(tǒng)計(jì)，全球有3.66億人患有糖尿病，但是只有約0.1%的人采用佩戴胰島素泵的方式進(jìn)行治療。

　　胰島素劑量的計(jì)量：

　　胰島素以“單位”計(jì)量，100個(gè)單位的胰島素等于1 ml，換句話說，一個(gè)單位等于10μl。

　　胰島素泵一般以兩種方式將胰島素注入人體。也就是所說的單次劑量和基準(zhǔn)劑量。

　　· 單次劑量是指用于平衡攝入食物或矯正高血糖水平所泵入的劑量。按此劑量注入人體的胰島素量會(huì)比較多。
　　· 基準(zhǔn)劑量是指以可調(diào)節(jié)的基準(zhǔn)比率將胰島素持續(xù)泵入人體，提供兩餐之間或夜間所需的胰島素量。

　　下面圖2中顯示了在24小時(shí)內(nèi)，單次劑量和基準(zhǔn)劑量下胰島素的單位泵入量曲線圖。

　　圖中單次劑量的持續(xù)時(shí)間僅為舉例參考。單次劑量和基準(zhǔn)計(jì)量的持續(xù)時(shí)間因人而異，應(yīng)根據(jù)醫(yī)生的建議而定。這意味著胰島素泵的使用者必須能夠相應(yīng)調(diào)整單次劑量，用以修正快速作用的胰島素用量曲線。使用者可以嘗試不同的單次劑量模式，確定何種模式最適用于哪種食物，從而根據(jù)需要調(diào)整單次劑量模式，以便改善對(duì)血糖的控制。

　　胰島素泵的整體工作方式：

　　胰島素泵或任何用于關(guān)鍵醫(yī)療用途的電子設(shè)備必須符合FDA標(biāo)準(zhǔn)，因此本文將所有標(biāo)準(zhǔn)納入了考慮范圍內(nèi)[2]。