[发明专利]糖尿病超远程智能诊疗系统及其在糖尿病治疗中的应用

说明书

本发明公开了一种糖尿病超远程智能诊疗系统，其包括能植入体内的LED和含有工程化细胞的移植载体，如水凝胶远红光LED，它由水凝胶包裹的受远红光调控表达、分泌胰岛素或胰高血糖素样肽的定制化细胞和远红光LED构成。本发明系统可以将血糖浓度高低信号转化为光信号或者用户手机控制指令来控制植入体内的光学模块精准调节胰岛素或胰高血糖素样肽的表达量，从而达到自动化、精准化、个体化治疗糖尿病的目的。本发明集糖尿病诊断和治疗为一体，具有超远程控制、对糖尿病病情判断准确，治疗精准迅速，操作简便，智能化程度高，治疗绝缘性好以及无毒副作用等特点，在人工智能定制细胞与疾病的诊疗等前沿领域中具有巨大的潜在应用价值。

技术领域

本发明涉及电子工程、合成生物学、光遗传学等多学科交叉领域，具体涉及一种通过在体内植入光学模块集诊断和治疗糖尿病为一体的糖尿病超远程智能诊疗系统及其在糖尿病治疗中的应用。

背景技术

糖尿病是一组由多病因引起的以慢性高血糖为特征的终身性代谢性疾病，是当前威胁全球人类健康的最重要的慢性流行性疾病之一。随着患者病情的加重，将会累及身体各个重要脏器及全身组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害，引发多种并发症。其中1型糖尿病，多发生在儿童和青少年，也可发生于其他年龄。一般由于胰腺中分泌胰岛素的胰岛β细胞遭到自身反应性T细胞的靶向性破坏，导致体内胰岛素绝对不足，容易发生酮症酸中毒，患者通常需要终身接受胰岛素治疗，否则将危及生命。2型糖尿病多在35～40岁之后发病，占糖尿病患者90％以上。2型糖尿病患者的胰岛素缺乏源于胰岛β细胞功能失活或者胰岛素抗性，即胰岛素作用的靶器官、组织对其生物学效应的反应性降低或丧失，机体需要分泌更多的胰岛素来代偿这种缺陷，2型糖尿病可以通过注射胰高血糖素样肽(GLP‐1‐Fc)使病情得到缓解。目前的医疗水平仍不能将糖尿病彻底治愈，糖尿病患者需每天口服降血糖药物或注射胰岛素来维持血糖稳定，且注射胰岛素无法达到可控地释放胰岛素，极易造成低血糖风险。因此，能够实时智能化的自我监控体内血糖浓度并且能够准确的对血糖浓度及时进行调整对于治疗糖尿病非常重要。目前市场上出现了少数智能血糖监测仪，只能简单的给出血糖值，且智能化程度并不高，患者仍需根据给出的血糖值调整治疗方案和生活习惯，还没有能够集诊断和治疗为一体的糖尿病超远程智能诊疗系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提出一种通过在体内植入光学模块集诊断和治疗糖尿病为一体的糖尿病超远程智能诊疗系统，以及该智能诊疗系统在糖尿病治疗中的应用，本发明植入体内的光学模块受体内血糖浓度反馈调节和用户手机直接超远程控制双重调控，具有超远程控制、对糖尿病病情判断准确，治疗迅速，操作简便，智能化程度高，治疗绝缘性好以及无毒副作用等特点，能达到自动化、精准化、个体化治疗糖尿病的目的，在人工智能定制细胞与疾病的诊疗中，具有巨大的潜在应用价值，未来可以广泛应用于临床治疗。

本发明提出了一种糖尿病超远程智能诊疗系统，所述设备包括：血糖数据自动控制系统、血糖数据远程控制系统、无线供电模块、光学模块；所述血糖数据自动控制系统包括血糖浓度检测仪和血糖数据处理单元；所述血糖数据自动控制系统通过所述血糖浓度检测仪获取血糖浓度值后，生成血糖浓度数据；所述血糖数据处理单元从所述血糖浓度数据中提取血糖浓度值，根据血糖浓度值输出对应电压的电流到所述无线供电模块；所述血糖数据远程控制系统包括安装有应用终端的移动设备和智能远程控制器；所述移动设备向所述智能远程控制器发送指令，所述智能远程控制器与所述血糖数据处理单元通信，所述血糖数据处理单元依据指令输出对应电压的电流；所述无线供电模块根据所输入电流的电压值输出对应发射功率的正弦波信号；所述光学模块包括串联设置的感应接收线圈、电容、LED和含有工程化细胞的移植载体；所述感应接收线圈接收正弦波信号后生成感应电流以调节所述LED的发光亮度，诱导所述移植载体中的工程化细胞产生不同量的降血糖药物。

本发明提出的所述糖尿病超远程智能诊疗系统中，所述血糖浓度测试仪包括：血糖试纸条、血糖浓度传感器模块、手机蓝牙无线传输模块及其客户端软件。