胰島素泵的設計

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

　　胰島素泵的用途

　　胰島素是人體內的激素中心，負責調節碳水化合物和脂肪的代謝。它在體內定期分泌，并幫助將攝入的葡萄糖轉化為能量。當人體無(wú)法分泌足夠的胰島素時(shí)，血糖水平就會(huì )升高，從而導致多種健康問(wèn)題。

　　為了解決這一問(wèn)題，可以使用某些藥物刺激體內的胰島素分泌。但是，這種方法對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(wú)法像正常人體分泌那樣持續與血液混合。目前，許多醫生推薦使用胰島素泵，這是一種永久性隨身攜帶的設備，可以不斷將胰島素通過(guò)皮下導管輸入人體。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。

　　根據目前的統計，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。

　　胰島素劑量的計量：

　　胰島素以“單位”計量，100個(gè)單位的胰島素等于1 ml，換句話(huà)說(shuō)，一個(gè)單位等于10μl。

　　胰島素泵一般以?xún)煞N方式將胰島素注入人體。也就是所說(shuō)的單次劑量和基準劑量。

　　· 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。
　　· 基準劑量是指以可調節的基準比率將胰島素持續泵入人體，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，單次劑量和基準劑量下胰島素的單位泵入量曲線(xiàn)圖。

　　圖中單次劑量的持續時(shí)間僅為舉例參考。單次劑量和基準計量的持續時(shí)間因人而異，應根據醫生的建議而定。這意味著(zhù)胰島素泵的使用者必須能夠相應調整單次劑量，用以修正快速作用的胰島素用量曲線(xiàn)。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，從而根據需要調整單次劑量模式，以便改善對血糖的控制。

　　胰島素泵的整體工作方式：

　　胰島素泵或任何用于關(guān)鍵醫療用途的電子設備必須符合FDA標準，因此本文將所有標準納入了考慮范圍內[2]。