Инсулиновую помпу носят сутками, крошечный двигатель включается несколько раз в час, и она никогда не должна застигать пользователя врасплох разряженной батареей. Её профиль нагрузки — противоположность электроинструменту: средний ток в микроамперах, прерываемый короткими дозирующими импульсами в миллиамперах, при этом беспроводная связь занимает растущую долю бюджета. Статья А разбирает этот профиль по стандарту IEC 60601-2-24 и объясняет, почему носимые помпы рассчитываются в неделях, а не часах.
Пластырная или трубочная инсулиновая помпа выполняет четыре функции: маломощный микроконтроллер и часы реального времени, всегда активные; небольшой двигатель или пьезоактуатор, подающий базальные микродозы каждые несколько минут и болюсы по требованию; радио Bluetooth Low Energy, синхронизирующееся с контроллером, CGM или телефоном; и каскад дисплея/тревоги. Импульс актуатора длится около секунды, но потребляет десятки–сотни миллиампер; между импульсами система спит на уровне микроампер. Поскольку базальная дозировка — непрерывная терапия, энергобюджет определяется током сна и рабочим циклом радио, тогда как импульсы двигателя задают требование к пиковому току и, следовательно, минимальное внутреннее сопротивление ячеек.
Коммерческие инсулиновые помпы заявляют срок работы батареи от одной до четырех недель в зависимости от выбора ячеек (одноразовый первичный литий, щелочные или перезаряжаемая ячейка), суточного объема инсулина и использования беспроводной связи. Каждый базальный импульс и каждый болюс потребляют небольшой поддающийся учету квант энергии, поэтому время работы можно моделировать непосредственно по дозам в день — необычно предсказуемая нагрузка, вознаграждающая тщательное хозяйствование на уровне наноампер. Модель должна также включать события соединения BLE, решения замкнутого контура на базе CGM (увеличивающие рабочий цикл радио и микроконтроллера), события тревоги и пробуждения дисплея, которые сильно различаются между профилями пользователей.
Инфузионные помпы и контроллеры, включая помпы амбулаторного применения, подпадают под стандарт IEC 60601-2-24 (второе издание 2012), методика испытаний которого — базальное испытание и испытание болюса — используется для проверки точности подачи в независимых исследованиях инсулиновых помп. Носимые помпы дополнительно имеют высокую степень защиты от проникновения: недавние заявки 510(k) указывают IP28, допускающий длительное погружение (одно устройство до 3,7 м на час), а ПО разрабатывается по стандарту IEC 62304. Батарея должна поддерживать точность доз в течение всего срока службы и давать надежное предупреждение о низком заряде задолго до угрозы терапии — пропущенная базальная доза является клиническим событием.
Многие трубочные помпы используют одноразовые ячейки AA/AAA, выбираемые за срок хранения; пластырные помпы всё чаще интегрируют перезаряжаемый литий. Перезаряжаемые ячейки NiMH AAA/AA занимают оправданную нишу в чувствительных к стоимости амбулаторных помпах и многоразовых контроллерах: плоское напряжение, высокий импульсный ток относительно размера, отсутствие тяжелого металла кадмия, присущая водная безопасность для кожи и терпимость к поверхностным ежедневным дозарядкам, а варианты с низким саморазрядом сохраняют готовность между использованиями. Статья B строит микроэнергобюджет и сравнивает химии; статья C охватывает валидацию точности IEC 60601-2-24 и безопасность при ношении на теле.
Weijiang Power поставляет подобранные ячейки NiMH AAA/AA и крошечные индивидуальные паки для носимых и амбулаторных медицинских OEM: низкое внутреннее сопротивление для импульсов актуатора, сорта с низким саморазрядом для длительного ношения и документацию IEC 62133-1/UN 38.3. Пришлите вашу осциллограмму базального/болюсного тока, рабочий цикл радио и целевое время ношения, и мы рассчитаем стратегию ячеек, защищающую подачу доз.
