胰岛素泵用于准确操控糖尿病患者的胰岛素打针量，病况比较严重的患者每天或许需求屡次打针胰岛素以保持合理的血糖值。胰岛素泵能够改进患者的日子质量，经过合理操控血糖下降患者因为长时刻患病呈现并发症的危险。胰岛素泵固件规划答应调度打针器的打针速率，依据患者进食、睡觉和训练情况调度胰岛素的打针量。胰岛素放置在用户可替换的针管内，针管置于泵体内，这样就构成一个带活塞的专用打针器，活塞能够在胰岛素泵的操控下缓慢压下。针管出口衔接到一个软管，胰岛素经过软管注入患者皮下(一般在腹部)。
血糖仪经过皮下传感器供给实时的血糖目标对糖尿病患者进行接连监测。每替换传感器一次能够运用若干天，这使得患者无需重复收集血样。未来的发展趋势是进一步完善血糖检测、呼应机制以及主动调度胰岛素用药量整个环路的协同性。
FDA对医疗设备的监管
胰岛素泵是一种便携式医疗设备，在美国，胰岛素泵的规划和出产受美国食品药品办理局(FDA)的监管。这意味着它的规划架构有必要契合相关文件的要求，它们的功用有必要满意PDA严厉的法令规则以及开发测验、出产测验、现场保护等要求(图1)。
图1：胰岛素泵原理框图。
该设备还有必要具有自测验和毛病指示功用，这意味着需求额定的支撑电路和元件来完结自检功用。
考虑到取得FDA同意所需求的时刻和花费，胰岛素泵厂商需求挑选一家以客户为导向、能够严厉操控停产方针的芯片供货商，以保证若干年内保持体系厂商的供货。半导体厂商有必要
认识到器材停产对医疗设备厂商形成的严重危害，持之以恒地将一些旧的产品移植到新的产品线，树立晶圆库存，供给最终一次收购时机或开发出新的晋级代替产品。Maxim很少在客户仍有需求的情况下停产某款器材。
便携性
胰岛素泵归于随身携带的设备，因此有必要具有小尺度、简便(图2)等特色。典型的胰岛素泵尺度约2×3×0.75英寸，分量只要2盎司或4盎司。这种小型化需求,使得规划人员在挑选元器材时有必要将尺度、功耗作为优先考虑的要素。
为节约空间，体系规划人员需求高度集成、超小封装的器材。例如，芯片级封装(Maxim的UCSP封装)和晶片级封装(WLP)。为运用尺度尽或许小的电池，规划人员有必要尽量下降功耗、进步功率。假如或许的话，还需把任何没有运用的电路置于关断形式。
图2：典型的电池供电胰岛素泵体系(Medtronic出产的MiniMed Paradigm 522/722)。
体系的中心器材是高度集成的低待机功耗微操控器。例如：MAXQ2010或相似的MCU。MAXQ2010为16位的MCU，作业在1MHz，2.7V时仅耗费1mA的电流，待机形式下电流降至370nA。如此低的功耗能够有用延伸胰岛素泵的电池运用寿数。与绝大多数MCU相似，MAXQ2010集成了 USART、定时器、64字节闪存、2字节RAM以及通用的I/O功用和一路采样率为312.5ksps、内置基准的12位逐次迫临ADC、160段LCD操控器等资源。器材还具有快速唤醒功用，能够敏捷从休眠和停机形式康复到正常作业情况，然后使胰岛素泵能够快速呼应患者的操作需求。
胰岛素泵子体系
1.泵和检测计划
胰岛素依照“单位”计量，每cc(或mL)划分红100个单位，假定浓度为规范的U-100。在这种计量方法下，一个单位相当于10μL 。打针速率为1单位/小时，每次打针3到10分钟，一片胰岛素的剂量是几个单位，典型情况下针管能够装入200到300单位的胰岛素。
考虑到极慢的流速，电机逐级带动齿轮驱动泵带动针管的活塞十分缓慢地移动。一般只需求粗略地丈量电机的视点。大多数胰岛素泵制造商运用光编码器和直流电机，也能够运用步进电机。为了缩小体系尺度，还能够挑选运用MEMS泵或压力泵，然后省去电机操控。
使用压力传感器检测体系的密封情况并保证正常作业。根据硅应力计，这些传感器的输出信号起伏在毫伏量级，而绑定线应力计的输出信号规模在微伏量级。应力计选用典型的桥结构，在共模电压的基础上发生差分信号，共模电压一般为电源电压的一半。
规划中能够选用带有差分输入可编程增益放大器(PGA)的模/数转化器(ADC)，或者是使用内置ADC的微操控器和外部差分放大器或外表放大器(用于信号调度)。压力丈量不需求很高
精度，因为压力读数只用于指示作业是否正常，并不用于打针药量计量。
2．供电子体系
胰岛素泵一般选用一个升压型稳压器，将单节碱性电池的低压(1.5V，标称值)输入提升到2V乃至更高。为了充分使用电池能量，该升压转化器应该能够在尽或许低的输入电压下作业。Maxim及其它电源厂商所供给的升压转化器能够作业在最低0.6V的电压，发动电压低至0.7V，可有用增加电池的运用寿数。
MAX1947升压型DC-DC转化器用于此类使用即为抱负之选，输入电压规模为0.7V至3.6V。2MHz的开关频率和电流操控形式大大下降了外部元件尺度，能够取得高于94%的转化功率并具有更快的呼应时刻。器材集成了一切开关转化电路(功率开关、同步整流、反向电流隔离器)，进一步减小了计划尺度。真实的关断(True Shutdown) 电路能够在关断情况下彻底断开电池与负载的衔接，有助于进一步延伸电池寿数。
假如设备要求严厉安稳的电源电压，规划中或许需求对升压后的电源作进一步的稳压。在这种低压使用中，线性稳压器因为不存在开关损耗(开关电源的固有损耗)能够供给更高功率。
此外，低压差线性稳压器(LDO)能够取得更小的计划尺度，这一点关于胰岛素泵尤为重要。LDO的功率十分挨近VOUT/VIN比，当VIN与输出电压之差略高于LDO压差时能够取得较高功率
假如电机需求稳压源供电，能够挑选开关形式转化器。为缩小尺度、减轻分量，能够挑选开关频率尽或许高的转化器。关于多电源供电体系，能够挑选电源办理IC(PM%&&&&&%)。
