本發(fā)明涉及生物體皮下給藥用藥，尤其涉及一種微針實(shí)時(shí)成像及給藥系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、微針是近年來備受關(guān)注的新型給藥技術(shù)，指在皮膚表面給藥，使藥物通過皮膚進(jìn)入體循環(huán)產(chǎn)生全身或局部治療作用的方法，用于臨床試驗(yàn)階段的疫苗接種、糖尿病的治療、毛發(fā)再生、皮膚癌的治療等方面?，F(xiàn)有的給藥微針按照藥物導(dǎo)入方式微針主要分為實(shí)體微針、涂層微針、中空微針、可溶性微針和水凝膠微針?，F(xiàn)有的微針給藥系統(tǒng)存在以下問題：大部分微針由于結(jié)構(gòu)和給藥方式導(dǎo)致載藥量不足；固體微針在插入過程中，機(jī)械強(qiáng)度大，易針尖崩碎導(dǎo)致碎片殘留在人體體內(nèi)造成安全隱患；現(xiàn)有可溶性微針主要由生物可降解材料制成，材料硬度相對(duì)較低，針尖力學(xué)強(qiáng)度差，導(dǎo)致難以刺入皮膚；給藥微針多孔相互連通，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，提供精確的治療反饋；大多數(shù)給藥微針難以滿足精準(zhǔn)醫(yī)療中對(duì)個(gè)性化給藥的技術(shù)要求。

2、不難看出，現(xiàn)有技術(shù)中還存在諸多問題，需要對(duì)現(xiàn)有的生物體皮下給藥用藥技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提出一種微針實(shí)時(shí)成像及給藥系統(tǒng)。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)手段解決上述問題：

3、一種微針實(shí)時(shí)成像及給藥系統(tǒng)，包括：

4、微針陣列盤模塊，用于向生物體內(nèi)釋放藥物，并接收外部施加的激勵(lì)電信號(hào)；且采集生物體內(nèi)因受激勵(lì)電信號(hào)的激勵(lì)，生物體內(nèi)組織產(chǎn)生阻抗而產(chǎn)生的實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)；激勵(lì)電源模塊，信號(hào)處理模塊，控制模塊；所述激勵(lì)電源模塊用于接收并依據(jù)所述控制模塊發(fā)出的指令向所述微針陣列盤模塊提供激勵(lì)電信號(hào)；所述信號(hào)處理模塊用于接收所述微針陣列盤模塊所采集的實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)并進(jìn)行預(yù)處理，輸出預(yù)處理結(jié)果；所述控制模塊用于控制并處理所述激勵(lì)電源模塊所提供激勵(lì)電信號(hào)的大小，及接收所述信號(hào)處理模塊輸出的預(yù)處理結(jié)果，并對(duì)其進(jìn)行二次處理，并輸出二次處理結(jié)果；數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將所述控制模塊輸出的二次處理結(jié)果傳輸至所述上位機(jī)模塊；上位機(jī)模塊，用于接收并展示所述數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸過來的結(jié)果，且對(duì)所接收的結(jié)果進(jìn)行深度處理且輸出深度處理結(jié)果。

5、本發(fā)明通過所述微針陣列盤模塊、激勵(lì)電源模塊、信號(hào)處理模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、上位機(jī)模塊和服務(wù)器模塊的結(jié)合，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到在生物體內(nèi)微針給藥過程中生物皮下的所述實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)，從而通過對(duì)監(jiān)測(cè)到的所述實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)而生成圖像，讓使用者可以實(shí)時(shí)觀測(cè)到生物皮下組織的相關(guān)情況，以達(dá)到更好的給藥用藥效果。

6、進(jìn)一步的，所述微針陣列盤模塊包括：

7、激勵(lì)微針單元，用于接收所述激勵(lì)電源模塊所提供的激勵(lì)電信號(hào)；采集微針單元，用于向生物體內(nèi)釋放藥物，并采集所述實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)。

8、進(jìn)一步的，所述激勵(lì)微針單元為兩個(gè)，所述采集微針單元為一個(gè)或多個(gè)；所述兩個(gè)激勵(lì)微針單元和一個(gè)或多個(gè)采集微針單元錯(cuò)落分布于所述微針陣列盤模塊的正面。

9、需要說明的是，本發(fā)明在此采用兩個(gè)激勵(lì)微針單元的目的是：通過所述激勵(lì)電源模塊對(duì)所述激勵(lì)微針單元施加激勵(lì)電信號(hào)(包括但不限于施加電壓或是直接輸入電流等)，我們可以把兩個(gè)激勵(lì)微針單元視做兩根激勵(lì)電極，當(dāng)激勵(lì)電信號(hào)注入成像目標(biāo)時(shí)，兩根激勵(lì)電極之間處于相對(duì)位置。使用兩根激勵(lì)電極來輸入激勵(lì)電信號(hào)(優(yōu)選采用輸入電流)的優(yōu)點(diǎn)：保證電流激勵(lì)在被測(cè)物體中錯(cuò)落分布，且輸入的電流場(chǎng)是對(duì)稱的，有助于減小測(cè)量誤差；當(dāng)使用單根激勵(lì)電極時(shí)，該電極可能會(huì)發(fā)生極化效應(yīng)，影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性。所以，本發(fā)明優(yōu)選采用設(shè)置兩個(gè)激勵(lì)微針單元的方案。

10、進(jìn)一步的，所述激勵(lì)微針單元包括：第一導(dǎo)電基座、第一底座，所述第一導(dǎo)電基座設(shè)置在所述第一底座上；所述第一導(dǎo)電基座和所述第一底座采用一體澆鑄成形，所述第一導(dǎo)電基座和所述第一底座的表面均覆蓋有金屬層。進(jìn)一步的，所述采集微針單元包括：第二導(dǎo)電基座、第二底座、進(jìn)藥孔、可溶性載藥針尖、電信號(hào)采集部件，所述第二導(dǎo)電基座設(shè)置于所述第二底座上，所述進(jìn)藥孔設(shè)置于所述第二導(dǎo)電基座的底部，所述可溶性載藥針尖設(shè)置于所述第二導(dǎo)電基座的內(nèi)部；所述電信號(hào)采集部件設(shè)置于所述第二底座的底部，所述第二導(dǎo)電基座和所述第二底座采用一體澆鑄成形，所述第二導(dǎo)電基座和所述第二底座的表面均覆蓋有金屬層。為使闡述更加

11、便捷，在本段將所述第一導(dǎo)電基座和第二導(dǎo)電基座統(tǒng)稱為導(dǎo)電基座，將所述第一底座和第二底座統(tǒng)稱為底座。本發(fā)明所述的激勵(lì)微針單元和采集微針單元的制備方法，均采用高分子材料澆鑄成形為高分子固體微針，并且采用浸涂方法在導(dǎo)電基座及其底座上均勻覆上金屬層，作為優(yōu)選該金屬層為惰性金屬層。

12、進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理模塊采用放大芯片結(jié)合一階高/低通無源濾波網(wǎng)絡(luò)，對(duì)所接收到的實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理結(jié)果輸送至所述控制模塊；所述信號(hào)處理模塊為一個(gè)或多個(gè)，一個(gè)所述信號(hào)處理模塊對(duì)應(yīng)連接一個(gè)所述采集微針單元。本發(fā)明采用放大芯片和一階高/低通無源濾波網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述響應(yīng)電學(xué)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，首先通過高通濾波網(wǎng)絡(luò)，濾除電極的極化電壓以防止放大器飽和，再經(jīng)過芯片放大后，通過低通濾波網(wǎng)絡(luò)以去除高頻噪聲，減少共模干擾。

13、進(jìn)一步的，所述控制模塊采用一級(jí)減法器、后級(jí)電壓放大電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將所述信號(hào)處理模塊輸送過來的預(yù)處理結(jié)果，依次經(jīng)過所述一級(jí)減法器、后級(jí)電壓放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行二次處理，并將二次處理結(jié)果輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸模塊。通過所述控制模塊的設(shè)置，將所述信號(hào)處理模塊處理后的預(yù)處理結(jié)果經(jīng)一級(jí)減法器并放大數(shù)倍后，進(jìn)入后級(jí)電壓放大電路，放大后的模擬信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，最后將數(shù)字信號(hào)輸送給數(shù)據(jù)傳輸模塊。

14、進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊采用無線傳輸模式。主要用于在所述控制模塊和所述上位機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。

15、進(jìn)一步的，所述信號(hào)處理模塊、激勵(lì)電源模塊、控制模塊和所述數(shù)據(jù)傳輸模塊均集成在所述微針陣列盤模塊的背面。

16、進(jìn)一步的，本發(fā)明所述一種微針實(shí)時(shí)成像及給藥系統(tǒng)還包括：服務(wù)器模塊，用于接收和存儲(chǔ)所述上位機(jī)模塊輸出的深度處理結(jié)果，且與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊連接。

17、本發(fā)明通過所述第一導(dǎo)電基座、第一底座、第二導(dǎo)電基座、第二底座、進(jìn)藥孔和所述可溶性載藥針尖的結(jié)構(gòu)設(shè)置，暴露于生物體內(nèi)的體液中時(shí)，可溶性載藥針尖溶解形成帶電的離子，在外加電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)，從而形成電流(也即電信號(hào))，由于所述第一導(dǎo)電基座、第一底座、第二導(dǎo)電基座、第二底座、進(jìn)藥孔和所述可溶性微針的結(jié)構(gòu)的存在，使得該電信號(hào)傳播路徑較短，減少了干擾和衰減，大大提高了測(cè)量的精確度和靈敏度。

18、所述可溶性載藥針尖與所述第二導(dǎo)電基座配合，避免刺入生物體內(nèi)的過程中微針針尖發(fā)生崩碎殘留在皮膚中，同時(shí)所述第二導(dǎo)電基座起到了支撐作用，保證了所述可溶性載藥針尖可以順利完成刺入的動(dòng)作。

19、所述微針陣列盤模塊內(nèi)的每個(gè)采集微針單元分別連接一個(gè)所述信號(hào)處理模塊，在所述激勵(lì)電源模塊對(duì)所述激勵(lì)微針單元進(jìn)行激勵(lì)的模式下，所述微針陣列盤模塊可以實(shí)時(shí)采集在治療過程中的所述實(shí)時(shí)響應(yīng)電學(xué)信號(hào)，經(jīng)所述信號(hào)處理模塊、控制模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊三者的處理和傳輸后在所述上位機(jī)模塊內(nèi)形成電信號(hào)圖像，輔助醫(yī)生對(duì)治療效果進(jìn)行評(píng)估。且本發(fā)明所述的第二導(dǎo)電基座底部留有進(jìn)藥孔，可以有效解決現(xiàn)有微針給藥量小，不能持續(xù)給藥的問題。