本發明涉及醫療器械，具體涉及一種記憶合金泵及其胰島素泵系統。

背景技術：

1、隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，糖尿病發病率不斷攀升。為了控制糖尿病(血糖)，很多患者選擇注射胰島素來維持體內血糖穩定。目前，注射胰島素有餐前人工自主注射和胰島泵自動注射兩種方式，使用胰島素泵注射胰島素具有以下優勢：第一：胰島素泵可模擬人體正常生理狀態下的分泌模式，更加靈活、合理；第二、胰島素泵的用量比人工自主注射的全天劑量小，控制血糖更快速、平穩；第三、胰島素泵可避免多次的皮下注射，減少注射的疼痛感。

2、然而，現有商用胰島素泵大多為機械泵，體積較大，不利于攜帶，并且，現有胰島素泵對于使用者的要求比較高，需要患者堅持測血糖，并根據監測的結果合理使用胰島素泵，對于有些行動無法自主的患者不友好；因此，亟需一種可根據人體血糖含量自動進行胰島素注射的胰島素泵。

技術實現思路

1、本發明解決現有胰島素泵體積大、不方便攜帶的問題，以及現有胰島素泵無法自動根據人體血糖含量進行胰島素注射的問題，提供一種記憶合金泵及其胰島素泵系統，所述胰島素泵系統體積小、結構簡單、便于攜帶，并可以自動根據人體血糖含量定量注射胰島素。

2、本發明要求保護的技術方案如下：

3、一種記憶合金泵，包括上殼體、下殼體、記憶合金絲和電源；所述上殼體與下殼體的上部相貼合；所述下殼體為上部無蓋的盒狀結構；所述下殼體內側水平設置有一個中間帶圓孔、將下殼體隔成上下兩部分的隔板，所述隔板的圓孔周圍均勻分布若干個朝下直徑變小的錐形孔；所述隔板中間圓孔的上方粘貼有覆蓋圓孔的彈性材料制成的聚合物膜；所述隔板上側與上殼體之間形成液體藥物儲存腔；所述隔板下側與下殼體底壁之間形成液體藥物給藥腔；所述上殼體和下殼體采用3d打印樹脂材料制成；在所述聚合物膜和所述下殼體底壁的中間位置分別設置有適度緊配合穿過記憶合金絲的貫通小孔；所述記憶合金絲通過所述聚合物膜和所述下殼體底壁的貫通小孔依次穿過聚合物膜和下殼體，所述記憶合金絲的兩端分別固定在所述聚合物膜和所述下殼體底壁上；所述記憶合金絲的兩端通過導線與所述電源電連接；所述下殼體底壁下側連接有軟管，所述下殼體與所述軟管的連接處設置有與軟管內徑大小相同的貫通下殼體底壁的小孔；所述記憶合金泵單位時間內流入所述軟管的液體藥物的量可通過估算獲得。

4、優選地，所述彈性材料為聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、硅膠、橡膠、乳膠或聚氨酯。

5、優選地，所述下殼體底壁設置的貫通小孔與記憶合金絲的直徑相同；所述記憶合金絲在與所述聚合物膜的連接處打有一個結；所述記憶合金絲為鎳鈦基形狀記憶合金、銅基形狀記憶合金或鐵基形狀記憶合金；所述鎳鈦基形狀記憶合金包括ni-ti-cu、ni-ti-co、ni-ti-fe、ni-ti-nb；所述銅基形狀記憶合金包括cu-zn、cu-zn-al、cu-zn-sn、cu-zn-si、cu-zn-ga、cu-sn；所述鐵基形狀記憶合金包括fe-pt、fe-mn-si、fe-ni-co-ti、fe-mn-al-ni、fe-c-mn-si-cr-ni。

6、優選地，所述上殼體的頂壁上設置有貫通頂壁的進液口，所述進液口處設置有橡膠塞；所述上殼體和下殼體的連接處，以及記憶合金絲與聚合物膜和下殼體的連接處采用密封膠進行密封。

7、優選地，所述記憶合金泵的工作電壓為1-10v，工作電流為0.1-1a；1分鐘可通電-斷電1-30次。

8、所述記憶合金泵單位時間內流入所述軟管的液體藥物的量可通過如下方式估算：

9、v＝(1/3)πr2h

10、其中，h是記憶合金形變量，r是所述隔板中間圓孔的半徑。

11、本發明提供一種上述記憶合金泵的制造方法，包括如下步驟：

12、s1：制造上殼體，通過3d打印技術打印上殼體；

13、s2：制造下殼體，通過3d打印技術打印下殼體；

14、s3：制造聚合物膜，所述聚合物膜采用聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯酸酯、硅膠、橡膠、乳膠或聚氨酯材料制成；

15、s4：聚合物膜粘貼在隔板中間圓孔的上方，所述聚合物膜設置不覆蓋周圍的圓形小孔；

16、s5：在所述聚合物膜、所述上殼體上壁、所述下殼體底壁的中間位置分別設置有貫通小孔；記憶合金絲從上到下，依次穿過聚合物膜和下殼體底壁；所述聚合物膜和所述下殼體底壁的貫通小孔與記憶合金絲緊適配；所述記憶合金絲在與所述聚合物膜的連接處打有一個結；所述記憶合金絲在與所述下殼體底壁的連接處打有一個結；記憶合金絲兩端連接導線，記憶合金絲靠近所述聚合物膜一端連接的導線穿過所述上殼體上壁的貫通小孔，所述上殼體上壁的貫通小孔與導線緊適配；

17、s6：組裝記憶合金泵，所述上殼體和下殼體連接處，記憶合金絲與聚合物膜和下殼體的連接處，以及導線與上殼體的連接處采用密封膠進行密封；導線兩端連接電源。

18、本發明提供一種胰島素泵系統，包括從上到下依次連接的用于存儲胰島素的儲液結構、用于接收儲液結構并驅動胰島素向下輸出的上述記憶合金泵以及接收記憶合金泵輸出的胰島素并注射到人體內的輸液結構；還包括與所述記憶合金泵連接的微處理單元；所述微處理單元包括依次連接的用于自動錄入人體血糖數據、并根據血糖數據計算所述記憶合金泵通電時間并將通電時間進行發送的計算子單元，以及接收所述計算子單元發送的通電時間并根據通電時間控制記憶合金泵通電和斷電的控制子單元；所述記憶合金泵與所述控制子單元相連；所述儲液結構內置用于液面低于某一位置時報警的報警模塊。

19、優選地，所述胰島素泵系統還包括與微處理單元的計算子單元相連的血糖檢測單元，所述血糖檢測單元用于檢測人體血糖數據；所述血糖檢測單元內置常規的胰島素測量儀。

20、優選地，所述儲液結構與記憶合金泵的進液口相連接；所述儲液結構中胰島素的濃度為1～500u/ml。

21、有益效果：

22、本發明提供一種記憶合金泵，在所述聚合物膜和所述下殼體底壁的中間位置分別設置有適度緊配合穿過記憶合金絲的貫通小孔，所述記憶合金絲通過所述聚合物膜和所述下殼體底壁的貫通小孔依次穿過聚合物膜和下殼體，并將所述記憶合金絲的兩端分別固定在所述聚合物膜和所述下殼體底壁上，所述記憶合金絲的兩端通過導線與所述電源電連接，記憶合金泵通電時記憶合金絲長度會變短，與記憶合金絲連接的下殼體采用3d打印樹脂材料制成，不容易變形，而聚合物膜采用為彈性材料制成，容易拉伸變形，因此，當記憶合金絲通電長度變短時記憶合金絲會拉動聚合物膜向下靠近下殼體底壁移動，此時，如果液體藥物給藥腔內存在液體藥物，會推動液體藥物通過與下殼體底壁連接的軟管向下流動，同時，可持續向液體藥物儲存腔內添加液體藥物，液體藥物會通過聚合物膜周圍的若干小孔流入液體藥物給藥腔內，完成液體藥物的補充；所述記憶合金泵通電時，液體藥物從流入所述軟管，所述記憶合金泵單位時間內流入所述軟管的液體藥物的量可通過估算獲得，方便后續采用記憶合金泵實現胰島素注射時，能根據患者自身情況進行自動定量給藥。所述記憶合金泵整體設計簡單，體積較小，方便攜帶。

23、所述下殼體底壁設置的貫通小孔與記憶合金絲的直徑相同，使得貫通小孔恰好卡住記憶合金絲，起到固定記憶合金絲的作用；所述記憶合金絲在與所述聚合物膜的連接處打有一個結，所述記憶合金絲穿過所述聚合物膜，打結的部分卡在了所述聚合物膜的一面，起到固定所述記憶合金絲的作用。

24、所述上殼體的頂壁上設置有貫通頂壁的進液口，可以直接通過進液口將液體藥物注入液體藥物儲存腔內完成藥物的補充。

25、記憶合金泵組裝完成后，上殼體和下殼體連接處，記憶合金絲與聚合物膜和下殼體的連接處，以及導線與上殼體的連接處采用密封膠進行密封，使各部件之間密封連接，保證最佳的給藥效果。

26、本發明還提供一種胰島素泵系統，包括儲液結構、所述記憶合金泵、輸液結構以及微處理單元；所述微處理單元包括依次連接的用于自動錄入人體血糖數據、并根據血糖數據計算所述記憶合金泵通電時間并將通電時間進行發送的計算子單元，以及接收所述計算子單元發送的通電時間并根據通電時間控制記憶合金泵通電和斷電的控制子單元，所述計算子單元可根據錄入的人體血糖數據確定人體需要的胰島素的量，并通過胰島素的量計算所述記憶合金泵的通電時間，并將通電時間發送給控制子單元，所述控制子單元根據通電時間控制泵的通電，從而實現根據患者對胰島素的需求進行定量注射胰島素的目的，解決現有胰島素泵無法自動根據人體血糖含量進行胰島素注射的問題；所述儲液結構內置報警模塊，所述報警模塊用于報警，當儲液結構中液面低于某一位置時進行報警，提醒使用者及時補充胰島素，防止胰島素不及時補充導致空氣注射入人體造成的危害；所述記憶合金泵是胰島素泵系統的核心組成部分，所述記憶合金泵結構簡單，體積小，因此通過記憶合金泵設計的胰島素泵系統體積小、結構簡單、便于攜帶，生產成本相對較低，解決現有胰島素泵體積大、不方便攜帶的問題。