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便携式胰岛素泵设计方案

2020-02-05 02:35:13

胰岛素泵是一种便携式医疗设备,图1中设备,胰岛素泵还必须包含全面的自检和故障显示功能,从而需要额外电路以及使用具有自检功能的器件。

便携性

胰岛素泵是可佩戴的设备,因此,必须非常小而轻(图2)。其体积通常约2&TImes;3&TImes;0.75英寸(5.7&TImes;7.6&TImes;1.9厘米),重量为2和4盎司(57克和113克)。这些外形要求,使设计师在选择器件时,会优先考虑其大小和功耗。
 

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图1:胰岛素泵系统功能框图;美信可提供蓝色部分的解决方案。

为节省空间,系统设计师需要高度集成的方案和非常小的封装,如:芯片级封装(如美信的UCSP封装)和晶圆级封装(WLP)。为使电池体积尽可能小,设计师必须尽可能降低能耗、提高效率。如果可能的话,关闭那些在任何特定时间内不使用的电路,工作时再给其供电。

该系统的核心是一款高度集成的低待机功耗微控制器——如美信的MAXQ2010、或其它制造商的类似微控制器。16位微控制器MAXQ2010 ,当工作在1MHz和2.7V时,功耗仅为1mA,停机模式的功耗仅为370nA。这种低功耗特性对延长胰岛素泵内电池的工作寿命至关重要。与大多数微控制器一样,MAX2010包括USART、定时器、64kB基于闪存的程序存储器、2kBRAM、一些通用I/O引脚、带参考电压的312.5k采样/秒12位逐次逼近ADC、160段LCD控制器及其它资源。它还可快速从睡眠和停止模式唤醒,使胰岛素泵能更好、更快地服务用户需求。