摘要：隨著現(xiàn)代糖尿病醫(yī)療護(hù)理的發(fā)展，胰島素注射筆備受使用者的青睞。但由于儀器設(shè)計(jì)的缺陷、使用者操作不當(dāng)?shù)戎T多原因，常會出現(xiàn)一些較為嚴(yán)重醫(yī)療事故以及現(xiàn)有的胰島素注射筆不能夠滿足根據(jù)病例個體差異進(jìn)行個性化綜合服務(wù)的使用需求。這項(xiàng)設(shè)計(jì)是基于以上出現(xiàn)的問題，提出的一種創(chuàng)新型的家庭醫(yī)療護(hù)理方案，使得胰島素注射器能夠以更加個性化的、專業(yè)化的、智能化的解決形式來滿足使用者更高的訴求。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì) 醫(yī)療器械 自助醫(yī)療 胰島素注射 綜合護(hù)理 便攜式

目前糖尿病發(fā)病率逐年上升，發(fā)病趨勢向年輕化發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近20年來，我國糖尿病發(fā)病率從不足1%上升到3.2%，個別地區(qū)已經(jīng)超過了5%。長期病程可引起多系統(tǒng)的慢性進(jìn)行性病變或損害，引起各項(xiàng)功能的缺陷及衰竭。隨著人類對糖尿病認(rèn)識的深入，進(jìn)一步確定了胰島素治療糖尿病的重要地位。隨著科技的進(jìn)步，胰島素注射筆的出現(xiàn)，因其注射劑量較為準(zhǔn)確，操作較為簡單，攜帶使用較為方便，很快得到普及。但通過長期的臨床跟蹤表明，現(xiàn)有胰島素注射筆在設(shè)計(jì)以及患者方面均存在一些問題，需要一種新的解決方案對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)?，F(xiàn)提出一己之見，予以指正。

1、現(xiàn)有胰島素注射筆存在的缺陷性

目前，市場上現(xiàn)有的胰島素注射筆有以下幾種：東寶筆、諾和筆、得時筆、美國BD公司的胰島素注射筆、德國貝朗醫(yī)療器械公司的胰島素注射筆等。通過對使用者日常操作狀況的調(diào)查研究表明，以下幾點(diǎn)缺陷比較凸顯。

1.1 筆針在操作過程中易折斷

1）針頭因素：為減輕注射的疼痛，胰島素注射筆針頭通常

較細(xì)，一般為0.30mm×8mm，由于針頭按照一次性設(shè)計(jì)生產(chǎn)，針梗與注射筆連接處無針?biāo)ǎ⑸鋾r不易控制深度，使針頭進(jìn)至針根部，導(dǎo)致針根部連接處易折斷；在我國，胰島素注射針頭價格較高，未納入醫(yī)療保險報(bào)銷范圍，多數(shù)患者為節(jié)省費(fèi)用，針頭通常重復(fù)使用，造成針頭鈍、彎曲，注射時也會發(fā)生折斷。

2）注射部位因素：胰島素的注射一半是在上臂三角肌、

下腹部、大腿外側(cè)、臀部外上1/4等處，患者若選取上臂三角肌、臀部外上1/4等處，由于視野、角度不利，注射力度、進(jìn)針角度、深度難以控制，不能夠快速進(jìn)針，易造成針頭彎曲折斷；由于多次注射，局部形成硬結(jié)，導(dǎo)致針頭難以進(jìn)入而折斷。

1.2 進(jìn)針角度、深度不易控制

胰島素注射筆的進(jìn)針方法應(yīng)是將胰島素準(zhǔn)確注射在皮下脂肪層，一般將皮膚捏起操作，避免肌內(nèi)注射的風(fēng)險，具體注射角度、深度因人而異。但是，由于使用者的年齡差異、病況程度差異、注射部位差異以及胰島素注射筆的操作習(xí)慣和具體要求差異等因素的影響，導(dǎo)致每次操作過程，很難實(shí)現(xiàn)臨床上所提出的正確操作步驟和使用劑量，導(dǎo)致胰島素吸收曲線不能與血糖吸收的峰值相吻合，由于血糖波動較大，從而達(dá)不到預(yù)期的效果。

在注射過程中，患者把握注射深度的難度較大，只能通過其主觀經(jīng)驗(yàn)判斷，這也是針頭在體內(nèi)折斷的主要原因之一。

1.3 皮下停留和注射的時間需要人為主觀判斷

現(xiàn)階段的胰島素注射筆在注射過程中幾乎還沒有對使用者在注射時間上設(shè)置提示，導(dǎo)制患者對于注射時間以及針頭在皮下的停留時間只能通過主觀經(jīng)驗(yàn)判斷，導(dǎo)致藥劑使用量的誤差或是藥劑的遺漏，這對于病情的控制和治療是非常不利的。

1.4 功能單一，不能即時測量出使用者的血糖值

現(xiàn)階段的糖尿病患者在注射胰島素時，只能通過醫(yī)囑或是自我的主觀情況進(jìn)行劑量調(diào)節(jié)注射，不能根據(jù)患者的實(shí)時情況即時調(diào)節(jié)用藥劑量，不宜于糖尿病的科學(xué)治療；患者為了了解自己的血糖值，在購買胰島素注射筆后，通常還需要購買血糖儀或是到相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行血糖監(jiān)測，對于病情的即時了解非常不便。

1.5 不能根據(jù)患者個體差異進(jìn)行個性化的需求設(shè)定

由于當(dāng)前科技的局限性，現(xiàn)有胰島素注射筆不能實(shí)現(xiàn)依據(jù)糖尿病人個性特征（性別、年齡、身高、體重、病情狀況等）的差異，進(jìn)行個性化糖尿病治療方案的制定?，F(xiàn)有胰島素注射筆只能通過簡單的給藥方式，進(jìn)行單一化、大眾化的注射作業(yè)，注射的劑量不能夠通過實(shí)時血糖含量值進(jìn)行科學(xué)的劑量調(diào)節(jié)。

通過對當(dāng)前醫(yī)療產(chǎn)品的市場調(diào)查，還未出現(xiàn)擁有上述功能的相關(guān)醫(yī)療器械或設(shè)計(jì)方案。因此，此項(xiàng)創(chuàng)新方案前景廣泛。

2、便攜式糖尿病人護(hù)理儀創(chuàng)新方案

1.智能化的進(jìn)針方式

由于針頭本身質(zhì)量以及患者的注射部位和注射方法不當(dāng)，均會導(dǎo)致針頭折斷在體內(nèi)，嚴(yán)重影響患者患者的生命安全。因此，本想設(shè)計(jì)方案將預(yù)防針頭折斷在體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)安全化的操作視為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。

本方案引入設(shè)有人工調(diào)節(jié)和計(jì)算機(jī)智能化調(diào)節(jié)兩種模式的旋轉(zhuǎn)針孔平臺，利用針孔腔體與皮膚接觸形成的相對密閉空間，通過擠壓空氣在腔體中形成的負(fù)壓，從而能將注射部位處的皮膚隆起，并且通過腔體壁對隆起的皮膚進(jìn)行固定（替?zhèn)鹘y(tǒng)胰島素注射時手捏起皮膚的動作，系統(tǒng)根據(jù)使用者的個體差異，自行決定皮膚隆起高度），降低胰島素肌內(nèi)注射的風(fēng)險。在注射的過程中，護(hù)理儀器與隆起的皮膚間處于相對靜止的狀態(tài)，由于針頭刺穿皮膚深度進(jìn)行了個性體征差異化設(shè)定，降低針頭折斷在皮膚中的風(fēng)險；針梗處是一個可旋轉(zhuǎn)的、能夠使針頭與皮膚間的夾角形成45度到90度進(jìn)針角度的運(yùn)行平臺（見表1），此平臺通過計(jì)算機(jī)控制調(diào)節(jié)，可根據(jù)使用者不同的體態(tài)特征、注射部位特征等具體情況，自行調(diào)節(jié)進(jìn)針角度，達(dá)到安全操作的目的。

旋轉(zhuǎn)針孔平臺，能夠在皮膚隆起的時候，對針頭進(jìn)行無菌處理，實(shí)現(xiàn)局部的無菌環(huán)境，減少穿刺對人體的感染因素。在注射完畢之后，儀器能夠?qū)︶橆^進(jìn)行物理化的清潔，延長使用壽命，避免頻繁更換針頭帶來的不便，降低使用成本。

2.綜合化的胰島素筆芯：

一般情況下，普通胰島素筆芯的最大注射劑量為60-80個單位，一般按照日注射兩次計(jì)算，普通筆芯容量不能夠滿足多天多次注射不更換筆芯的需求，需要重復(fù)更換藥劑，并且傳統(tǒng)注射筆不能夠?qū)σ葝u素進(jìn)行一個短期內(nèi)的合理保存。為了使儀器更加便捷的使用，在筆芯方面主要改進(jìn)如下：

1）將筆芯容量增大（5-7D藥劑使用量），減少因頻繁更換筆芯帶來的不便，并且計(jì)算機(jī)能夠在藥劑量不足的時候，發(fā)出提示信息，讓使用者及時更換藥劑，避免貽誤治療；

2）設(shè)置由恒溫材料所構(gòu)成的筆芯保溫裝置（使筆芯中的藥劑在常溫狀態(tài)下可保存一周），延長筆芯中胰島素的使用壽命，避免藥劑因保存不當(dāng)而失效；

3）有些糖尿病患者在注射藥物的時候，可能注射由不同藥劑所組成的混合物，應(yīng)此本方案設(shè)有多孔筆芯槽，可根據(jù)不同藥劑的使用劑量，通過計(jì)算機(jī)分析進(jìn)行藥劑的混合注射。

3.精準(zhǔn)化的進(jìn)針時間：

通過研究表明，注射8u胰島素停留10s可有效減少漏液，而延長至15s時，所有患者均無漏液；注射12u胰島素在停留6s與10s時，均有漏液，停留15s時漏液較少。在臨床工作中按照說明書要求，采用注射胰島素后停留在皮下6s，持續(xù)按住注射筆的推鍵直至拔出，以避免針頭漏液的注射方法注射胰島素后，發(fā)現(xiàn)針頭仍會有漏液滴出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1滴圓潤的漏液相當(dāng)于胰島素2u，影響了胰島素注射劑量的準(zhǔn)確性，又造成了胰島素的浪費(fèi)。因此，進(jìn)針時間精準(zhǔn)化，能夠科學(xué)有效地節(jié)約藥劑使用量，避免不必要的浪費(fèi)。

本項(xiàng)設(shè)計(jì)方案，能夠通過胰島素給藥量的不同，智能化的調(diào)節(jié)針頭在皮下注射所停留的時間，充分考慮到胰島素在儀器內(nèi)的未排出量和機(jī)體對胰島素注射時的吸收時間，使得在注射過程中胰島素在器械中的殘留量降到最低，實(shí)現(xiàn)藥劑的高效利用，同時也降低了患者的使用成本。

4.個性化的使用需求設(shè)定：

本方案通過引入智能化數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，通過輸入使用者性別、年齡、體重、病情狀況、用藥種類等基本信息之后，智能系統(tǒng)會對使用者在注射時的進(jìn)針時間、進(jìn)針角度等方面進(jìn)行個性化設(shè)置；每一次藥劑的注射量、注射種類也能夠根據(jù)使用者的不同時間段的需求進(jìn)行個性化的設(shè)置。

5.綜合化的個人護(hù)理方案：

本項(xiàng)設(shè)計(jì)方案不但能夠?qū)崿F(xiàn)使用者按時注射胰島素的需求，并且增加了微型血糖分析儀（與末梢血微量法檢測原理相類似）的功能。這種家庭常用醫(yī)療儀器的綜合模式，能夠大大降低制造和使用成本，并且兩種儀器分析的數(shù)據(jù)能夠通過計(jì)算機(jī)智能化的數(shù)據(jù)監(jiān)測，及時讓使用者掌握當(dāng)前自己的身體狀況，并且能夠通過具體時間、患者的最新的體征狀況等各方面的綜合因素的分析，在用藥的劑量和種類上面做出相應(yīng)的調(diào)整，做到科學(xué)合理的胰島素給藥。