CN107049587A

CN107049587A - 智能月经杯

Info

Publication number: CN107049587A
Application number: CN201710336783.4A
Authority: CN
Inventors: 郭宝煊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-14
Filing date: 2017-05-14
Publication date: 2017-08-18

Abstract

本发明属于卫生用品技术领域，尤其涉及一种智能月经杯，包括杯体、智能监测模块、以及与智能监测模块电性连接的电源模块，杯体的内部具有杯腔，杯体在杯腔的顶部具有圆形开口，杯体的底部在圆形开口的对侧设有托柄，托柄内部设有与杯腔导通的流道，流道设有控制流道导通的阀门，智能监测模块包括能够检测经血的血检芯片、可监测杯腔内部环境的传感器、分别与血检芯片和传感器电性连接的数据采集模块、以及将采集数据向智能终端传送的无线通信模块。本发明能有效监测女性生理期的生理健康数据，同时在月经杯内设置血检芯片，能够在数分钟甚至数秒钟之内给出经血检测结果；从而让女性能够及时知晓自己的健康状况，免去了日常到医院抽血检查的麻烦。

Description

智能月经杯

技术领域

本发明属于卫生用品技术领域，尤其涉及一种智能月经杯。

背景技术

目前，女性生理周期到来时通常都是使用卫生巾进行护理，而卫生巾在使用时通常都会存在着一些弊端。第一，卫生巾属于外用品，在使用过程中因放置位置不恰当或者卫生巾本身的吸收性差的问题引起泄漏的现象；第二，女性在行走或者参加一些运动时卫生巾的侧翼与两腿产生摩擦，会让使用者感到不适；第三，由于卫生巾为外用品且是具有吸水性，所以在使用卫生巾时女性是不可以参加游泳等水下活动的；第四，由于卫生巾透气性差，若经血在卫生巾上长时间停留的话，很容易滋生细菌，诱发各种妇科疾病，影响女性健康；第五，现有的各种卫生巾都只能一次性使用，需消耗大量的资源，使用成本高，且不利于低碳环保。

为了解决上述各种问题，现市面上出现了可以循环使用的月经杯，现有的月经杯形状酷似钟形，其包括杯体和连接在底部的拉柄，杯体的底部是封闭的，拉柄为设置的一个实心的把手。使用时，先将月经杯清洗、消毒，然后放入阴道内的适应位置，在间隔一段时间后，通过拉扯拉柄的末端，将月经杯的杯体拉出人体，然后将杯体内的经血等液体倒出、清洗干净后，再重新放入体内。

然而，尽管月经杯具有可循环使用，环保，使用成本低，以及防侧漏性好、比使用卫生巾更舒适、更健康等优点，但现有月经杯很难被用户接受、使用，除了受传统观念影响之外，说明现有的月经杯依然存在着一些问题。

一方面，现有的月经杯无法实时显示女性经血的排出量。钟形结构的月经杯放入女性阴道内后产生一个密闭的效果，女性经期来时月经杯体结构用于盛接经血，但是由于月经杯放置在人体内部，使得女性无法知晓经血排出的多少，因而经常会出现经血装满月经杯后未能及时将经血排放的现象。

另一方面，现有的月经杯无法利用经血监测女性的健康情况。现在患有各类妇科疾病的女性比例约占73%，并且一生中或多或少都会患有不同程度的妇科炎症；在城市生活的女性由于工作压力和生活环境的改变，生殖系统癌症发病率比20年前上升近一倍，并呈年轻化趋势。各种疾病的威胁，严重的降低了女性健康综合指数。因而医学专家指出早发现，早治疗是预防恶性疾病的唯一途径，18岁以上女性应至少每年做一次生殖健康检查。然而，由于工作繁忙、费用昂贵等各种原因，日常很少有女性会主动到医院进行例行的身体检查。因此通常情况下，大多数导致女性痛经或者妇科疾病的问题都不易察觉。比如说，女性患上淋病或衣原体发生感染时，都没有什么明显的症状，等到发现的时候通常已经错过了最佳治疗时间；但如果这些细菌数量在女性生殖系统中不断上升的话，很有可能导致盆腔炎，从而进一步导致女性不孕不育等健康问题。

其中，血液是流动在心脏和血管内的不透明红色液体，主要成分为血浆、血细胞和血小板三种。血细胞又分为红细胞和白细胞。血液中含有各种营养成分，如无机盐、氧、代谢产物、激素、酶和抗体等，有营养组织、调节器官活动和防御有害物质的作用。人体各器官的生理和病理变化，往往会引起血液成分的改变，故患病后常常要通过验血来诊断疾病。月经是因为子宫内膜周期性脱落伴出血，约每月一次，一般女性的正常月经量为30～50ml，正常的经血呈碱性、色暗红、无臭味，黏稠而不凝固，经血除血液成分外，还含有子宫内膜的碎片、宫颈黏液及脱落的阴道上皮细胞等。经色是指月经血的颜色，正常的月经血一般呈暗红色，开始色较浅，以后逐渐加深，最后又转为淡红色而干净。经质是指月经血的性状，正常情况下经质不稀不稠，不易凝固，无明显血块，无特殊气味。但是，有些女性的经血伴有异味，有的经血量很大，可能患有子宫肌瘤、子宫息肉、子宫内膜异位症以及甲状腺功能紊乱；有的经血量很小，可能是功能失调性子宫出血病、多囊卵巢综合征、卵巢早衰等引起的。总之，月经血就是女性生殖系统的晴雨表，很客观的反映女性的健康情况。

遗憾的是，到目前为止尚没有一套针对女性月经血而建立的连续、完整的检测系统和检测标准，一般情况下，女性朋友由于羞涩和难言之隐，直到生殖系统患病很严重后才去医院看病，然而此时已属于治疗阶段，并没有日常检测和防护阶段的过渡；而且由于医院体制问题和行政区域限制，无法建立大规模的广谱性生殖系统病理数据群，又由于医院是盈利性机构，不会无偿的针对个人实施连续的长期的月经血检测并建立相应管理系统。

也就是说，其实月经血是一个极好的血液检测样本，完全可以利用月经血实现对女性的疾病检测工作。因此，确有必要研发一款既安全舒适、使用方便，又能利用月经血对女性的健康状况进行检测和监控的智能月经杯。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有月经杯功能单一，使用不方便的不足，而提供一种既安全舒适、使用方便，又能利用月经血对女性的健康状况进行检测和监控的智能月经杯。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能月经杯，包括杯体、智能监测模块、以及与智能监测模块电性连接的电源模块，所述杯体的内部具有杯腔，杯体在杯腔的顶部具有圆形开口，杯体的底部在所述圆形开口的对侧设有托柄，所述托柄内部设有与所述杯腔导通的流道，所述流道设有控制所述流道导通的阀门，所述智能监测模块包括能够检测经血的血检芯片、可监测杯腔内部环境的传感器、分别与所述血检芯片和所述传感器电性连接的数据采集模块、以及将采集数据向智能终端传送的无线通信模块。

其中，圆形开口的作用是放入女性体内后使得杯体与女性阴道内突起的宫颈口相吻合，使得从宫颈口排出的经血能够顺畅的流入杯腔内。托柄的作用是，当月经杯被推入阴道内后，托柄保持外露在人体外面，当需要把月经杯从人体中取出来时，可以牵扯托柄轻易的取出月经杯；另一个作用是当月经杯内装有经血时可以从托柄的端口处流出，不需要将月经杯从体内取出，减少频繁的从人体内取出又装入过程中的污染。此外，设在托柄端口处的阀门正常时是处于闭合状态，阀门的作用是防止杯腔内的经血流出外面，而当需要将杯腔和流道内的经血排出时只需要用力挤压阀门使其变形即可导通使经血流出。

其中，所述血检芯片设置在所述杯腔内壁和/或所述流道内壁上，该血检芯片能够进行实时的经血检查，能够在数分钟甚至数秒钟之内给出经血检测结果。从而让使用者能够及时知晓自己的健康状况，以便进行及时的疾病预防或治疗，同时免去了到医院进行抽血检查的麻烦，这极大地缩短了检测和治疗之间的间隔时间，使得使用者能够快速、低成本地获取诊断数据，而且相比于医院常规的血检，该血检芯片使得检测更方便、更高效。

所述传感器可以设置在杯腔底部、杯腔外壁或流道外壁，通过所述传感器可以监测月经杯内经血的量，并通过智能终端提醒使用者在合适的时间进行排放；而且，还可以通过设置不同功能的传感器识别经血的颜色，PH值，及细菌浓度等生理数据，并将采集的数据通过无线通信模块传送到智能终端，通过进行数据分析比较可以推断出使用者的生理状况，如果发现生理有异常时将会提醒使用者及时去医院检查治疗，全面保障女性健康。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述血检芯片包括载体基片、设置于所述载体基片的导电基层、以及覆盖于所述导电基层的绝缘胶层，所述绝缘胶层开设有探针通孔，所述探针通孔设置有突出于绝缘胶层表面的纳米金属探针，所述纳米金属探针包括金属探针本体以及分布在金属探针本体表面的刺状凸起，所述刺状凸起及其周围附着有检测病原体的抗体分子，所述抗体分子为DNA分子、RNA分子和固定化酶分子中的至少一种。

本发明中血检芯片的检测原理是：通过抗体分子吸引和捕获可能在经血样本中存在的病原体分子，而纳米金属探针则相当于微传感器，当附着在其表面的抗体分子与病原体分子相结合时，纳米金属探针会产生电流，根据产生的电流的强弱来确定病原体分子的类型。

因为所有的DNA片段都有很好的特性，都可以选择性地与另一段DNA片段紧密结合。例如，通过设计并合成高度特异性的抗体分子，将该抗体分子附着在纳米金属探针上，以此捕捉经血中存在的金黄色葡萄球菌的DNA分子，当该抗体分子与金黄色葡萄球菌的DNA分子结合时，纳米金属探针就会产生电流。

此外，本发明中还可以附着固定化酶分子来检测经血中的成分指标，例如在纳米金属探针上附着固化的葡萄糖氧化酶，用来测量血液中葡萄糖的浓度；在纳米金属探针上附着固化的乳酸氧化酶，用来测量血液中乳酸的浓度；在纳米金属探针上附着固化的胆固醇氧化酶和胆固醇酯水解酶，用来测量血液中胆固醇的浓度；在纳米金属探针上附着固化的b-羟丁酸脱氢酶和还原性辅酶，用来测量血液中酮体的浓度。其原理是，这些固定化酶分子分别与血液中的血糖、胆固醇、乳酸、酮体等物质发生氧化还原反应，产生氧化电流，因此通过测量电流的大小即可测定血液中血糖、胆固醇、乳酸和酮体等物质的浓度。

需要说明的是，本发明可以在载体基片的表面设置多个纳米金属探针结构，在每个纳米金属探针上吸附不同类型的抗体分子。这样一来，在血检芯片上只需一滴血样，就能分析多种病原体，而大多数方法一次仅能检测一种病原体分子。

发明人在研究过程中发现，一滴经血样本中病原体分子的数量水平与医生用针头取出的血液样本相当。在这样的情况下，一滴经血样本的病原体分子通常不到1000个，甚至更少。即使调整了病原体分子的数量，使其在经血样本中的数量达到百万级别，检测到的电流信号也比较微弱。通过刺状凸起的分散作用，使得抗体分子周围有更大的空间，携带着病原体分子的液体流过这些空间也更容易，这样，抗体分子和病原体分子也就有多得多的机会彼此接触，从而有效提高检测的灵敏度和精确度。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述刺状凸起及其周围还附着有金属分子钌。其中，金属分子钌相当于放大器的作用，因为钌带有一个单位的正电荷，因此能吸附在带有一个负电荷的病原体分子上；这样，钌和病原体分子的复合体很容易从纳米金属探针上攫取电子，从而产生一股足以检测出的电流。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述金属探针本体包括设置于探针通孔内的金属柱体，以及突出于绝缘胶层表面的半球形金属基底，所述刺状凸起分布在所述半球形金属基底的表面。相比于方形结构，将金属探针本体的表面设计成半球形结构，这样能够有效增加金属探针的表面积，从而更有利于后续刺状凸起的“生长”，以及抗体分子的附着和分散。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述刺状凸起的高度为1~100nm。若刺状凸起的高度过小，则无法起到有效分散抗体分子的作用；若刺状凸起的高度过大，分散抗体分子效果不增反降，这样不仅会增加制造成本，同时也会增加整个血检芯片的体积。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述血检芯片的制作方法包括以下步骤：

步骤一、对载体基片进行表面清洁处理，然后依次涂覆导电基层和光刻胶层，接着在紫外光的照射下进行曝光和显影，并使用金属蚀刻剂去除未曝光的导电基层，以形成所需的电路图形；

步骤二、剥离光刻胶层，并进行清洗和干燥处理，然后涂覆绝缘胶层，并对绝缘胶层进行打通孔处理，得到含探针通孔的芯片基板；

步骤三、将芯片基板放入含有金属盐溶液的电镀槽中，接通电源，对探针通孔进行电镀，控制电镀的电压为5μV~500mV，电镀的电流为0.01μA~100mA，电镀持续的时间为1~30min；

步骤四、待电镀完成后，在25~85℃的温度下进行真空干燥1~10h，得到表面分布有刺状凸起的纳米金属探针；

步骤五、在刺状凸起及其周围负载检测病原体的抗体分子，然后进行封装处理，即得到所述的血检芯片。

其中，载体基片为硅基片、石墨烯基片或碳化硅基片，其均为优异的芯片载体，为高精度的血检芯片提供重要基础；绝缘胶层则起到绝缘钝化作用，以便于纳米金属探针的制作；导电基层则用于电流的传导和检测连接。

需要说明的是，血检芯片制作过程中，电镀的时间是关键，如果电镀的时间过长，就无法得到含纳米刺状凸起的金属探针结构；但电镀的时间过短，金属探针结构刚到纳米级就停止“生长”，同样无法得到所需的纳米金属探针。此外，对电镀电压/电流的控制也是极其重要，否则，电镀电压/电流过高或过低也无法得到所需的纳米金属探针。

作为本发明智能月经杯的一种改进，步骤三中所述金属盐溶液由HAuCl₄和HCl按体积比1：（1~10）混合而成，其中HAuCl₄的浓度为5~100mmol/L，HCl的浓度为10~500mmol/L。金是电流的良好导体，因此，选择纳米金探针能够有效提高检测的灵敏度和精确度。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述杯体外壁设置有若干按摩凸点和若干微腔；所述智能监测模块还包括理疗芯片，所述理疗芯片设置于所述微腔内，所述理疗芯片为磁疗芯片、负离子芯片、纳米银芯片、远红外线芯片和活性炭芯片中的至少一种。其中，按摩凸点可以对女性的阴道起到一定的按摩作用；此外，通过设置一种或几种不同的理疗芯片，比如可以设置具有保健功能的磁疗芯片，这种磁性材料的静磁场，当与人体接触时产生生物磁，补充磁能量，可促进人体局部微循环，提高生物酶增长，增多阴道分泌物的酸性物质，该磁疗芯片一般由钕铁硼磁性材料制成，并进行适当的充磁。此外，还可以设置负离子、远红外线、纳米银、活性炭之类的具有消炎或杀菌功能的芯片。其中，多个芯片可以是功能一致的，也可以是不同功能的组合，主要能镇定缓解女性经期的紧张情绪，规避经期感染，去除异味，并具有杀菌消炎功效，以便给女性生理时期营造一个舒适、愉悦的心境。因此，本发明按摩凸点和理疗芯片的共同作用可有效缓解月经期出现的下腹部疼痛、坠胀；而且相比于药物治疗，理疗芯片的设置能够促进女性人体局部微循环系统，提高生物酶增长，增加和维持阴道分泌物的酸性物质，维持微循环系统的平衡，使得本发明的设计更加关爱女性的健康。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述传感器为温度传感器、湿度传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器和热敏传感器中的至少一种。其主要作用为对私处环境和对月经血生理数据的分析和检测。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述无线通信模块为蓝牙、RFID、Z-wave、HomeRF、ZigBee、UWB、NFC、IrDA 和Wi-Fi中的至少一种。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述智能终端与云端服务器连接，所述智能终端为手机、电脑和可穿戴设备中的至少一种。本发明通过使智能终端与云端服务器连接，这样可以将每次采集和分析的数据存储到云端服务器，从而建立个人数据库，为日后定制个性化月经杯和疾病诊断提供重要参考。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述阀门包括两片由流道的内壁正对且斜向上伸出并呈“人”字形紧密对接的挠性阀瓣，两片所述挠性阀瓣在流道的中部形成对接平面，并阻断所述流道，各所述挠性阀瓣的底部均通过开槽形成折痕，按压所述托柄时，挠性阀瓣可沿所述折痕弯曲并导通所述流道。两片斜向上伸出的挠性阀瓣在正常的情况下是紧紧的闭合在一起有效的防止经血流通，且当杯腔内装有较多的经血且在人体内挤压形成一定的压力时，压力同样会作用在挠性阀瓣上使得挠性阀瓣闭合得更加紧密，有效的防止在有一定压力时产生泄漏的问题；而当需要导通流道时只需要捏一下挠性阀瓣处的托柄，使得流道中的挠性阀瓣沿折痕变形让挠性阀瓣分离开即可导通流道，每片挠性阀瓣都设计有折痕，作用是在捏托柄让挠性阀瓣变形时能够让挠性阀瓣都朝着设计好的方向变形，让形变效果达到最好状态，让流道导通量达到最好的效果。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述托柄的外壁上对称设有两个手感凸点，按压所述手感凸点时，挠性阀瓣可沿所述折痕弯曲并导通所述流道。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述折痕的截面呈V形，折痕位于所述挠性阀瓣的中部。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述杯体在圆形开口边缘的内侧设有凸环。内侧凸环的作用是提高圆形开口的张紧弹力，使得月经杯在放入人体后能够更好的张开保持原有的形状，并提高圆形开口与宫颈吻合力度防止有泄漏的现象；凸环位于圆形开口内侧的好处在于，减少月经杯推入阴道内时与阴道壁的摩擦，且月经杯为长时间放置在女性阴道内的物品，外凸起环状物更容易造成阴道的不适感，而内突起结构完全可以避免这种现象，且能够更好的吻合宫颈，使得使用者的使用体验更好。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述杯体的杯壁中部向外侧鼓起，并在杯壁的中部位置设有环绕杯体的外环。外环结构的设计能够使得月经杯在放入人体内部后不易产生走位松脱的现象，有更好的定位作用。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述杯腔的底部设置有容置所述智能监测模块的卡槽。

作为本发明智能月经杯的一种改进，所述杯体、托柄和阀门为一体成型的硅胶制件。

本发明的有益效果在于：本发明不仅有一般月经杯的功能而且融合先进的电子科技技术，通过月经杯内的血检芯片能够在数分钟甚至数秒钟之内给出经血检测结果，并能及时将检测结果通过无线通信模块传送到智能终端，得到专业的结果分析，从而让使用者能够及时知晓自己的健康状况，以便进行及时的疾病预防或治疗；同时省去了平时到医院进行抽血检查的麻烦，这极大地缩短了检测和治疗之间的间隔时间，使得使用者能够快速、低成本地获取诊断数据，而且相比于医院常规的血检，该血检芯片使得检测更方便、更高效；此外，本发明通过液位和流量传感器可以监测月经杯内经血的量，并通过智能终端提醒使用者在合适的时间进行排放；而且，还可以通过设置不同功能的传感器识别经血的颜色，PH值，及细菌浓度等生理数据，并将采集的数据通过无线通信模块传送到智能终端，通过进行数据分析比较可以推断出使用者的生理状况，如果发现生理有异常时将会提醒使用者及时去医院检查治疗，全面保障女性健康。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工作流程图。

图3为本发明中血检芯片的结构示意图。

图4为本发明中血检芯片的纵向剖视图。

图5为本发明中血检芯片检测病原体时的结构示意图。

图6为本发明中阀门的结构示意图。

图7为本发明中阀门在按压时挠性阀瓣导通流道时的结构示意图。

图中：

1-杯体；

11-杯腔；12-开口；13-托柄；14-流道；

15-阀门；151-挠性阀瓣；152-折痕；153-手感凸点；

16-凸环；17-外环；18-按摩凸点；19-微腔；20-卡槽；

2-智能监测模块；

21-血检芯片；211-载体基片；212-导电基层；213-绝缘胶层；214-探针通孔；215-纳米金属探针；2151-金属探针本体；21511-金属柱体；21512-金属基底；2152-刺状凸起；2153-抗体分子；216-病原体分子；

22-传感器；23-理疗芯片；24-数据采集模块；25-无线通信模块；

3-电源模块；

4-智能终端；

5-云端服务器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明及其有益技术效果进行详细说明，但是，本发明的具体实施方式并不限于此。

如图1~7所示，一种智能月经杯，包括杯体1、智能监测模块2、以及与智能监测模块2电性连接的电源模块3，杯体1的内部具有杯腔11，杯体1在杯腔11的顶部具有圆形开口12，杯体1在圆形开口12边缘的内侧设有凸环16；杯体1的底部在圆形开口12的对侧设有托柄13和容置智能监测模块2的卡槽20，托柄13内部设有与杯腔11导通的流道14，流道14设有控制流道14导通的阀门15，杯体1、托柄13和阀门15为一体成型的硅胶制件。

其中，杯体1的杯壁中部向外侧鼓起，并在杯壁的中部位置设有环绕杯体1的外环17；外环17结构的设计能够使得月经杯在放入人体内部后不易产生走位松脱的现象，有更好的定位作用。

其中，圆形开口12的作用是，月经杯放入女性体内后使得杯体1与女性阴道内突起的宫颈口相吻合，使得从宫颈口排出的经血能够顺畅的流入杯腔11内。内侧凸环16的作用是提高圆形开口12的张紧弹力，使得月经杯在放入人体后能够更好的张开保持原有的形状，并提高圆形开口12与宫颈吻合力度防止有泄漏的现象；凸环16位于圆形开口12内侧的好处在于，减少月经杯推入阴道内时与阴道壁的摩擦，且月经杯为长时间放置在女性阴道内的物品，外凸起环状物更容易造成阴道的不适感，而内突起结构完全可以避免这种现象，且能够更好的吻合宫颈，使得使用者的使用体验更好。

其中，托柄13的一个作用是，当月经杯被推入阴道内后，托柄13保持外露在人体外面，当需要把月经杯从人体中取出来时，可以牵扯托柄13轻易的取出月经杯；另一个作用是，当月经杯内装有经血时可以从托柄13的端口处流出，不需要将月经杯从体内取出，减少频繁的从人体内取出又装入过程中的污染。此外，设在托柄13端口处的阀门15正常时是处于闭合状态，阀门15的作用是防止杯腔11内的经血流出外面，而当需要将杯腔11和流道14内的经血排出时只需要用力挤压阀门15使其变形即可导通使经血流出。

智能监测模块2包括能够检测经血的血检芯片21、可监测杯腔11内部环境的传感器22、分别与血检芯片21和传感器22电性连接的数据采集模块24、以及将采集数据向智能终端4传送的无线通信模块25，使智能终端4与云端服务器5连接，这样可以将每次采集和分析的数据存储到云端服务器5，从而建立个人数据库，为日后定制个性化月经杯和疾病诊断提供重要参考。

其中，智能终端4为手机、电脑和可穿戴设备中的至少一种；无线通信模块25为蓝牙、RFID、Z-wave、HomeRF、ZigBee、UWB、NFC、IrDA 和Wi-Fi中的至少一种；传感器22为温度传感器、湿度传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器和热敏传感器中的至少一种，其主要作用是对私处环境和对月经血生理数据的分析和检测。

其中，血检芯片21设置在杯腔11内壁和/或流道14内壁上，该血检芯片21能够进行实时的经血检查，能够在数分钟甚至数秒钟之内给出经血检测结果。从而让使用者能够及时知晓自己的健康状况，以便进行及时的疾病预防或治疗，同时免去了到医院进行抽血检查的麻烦，这极大地缩短了检测和治疗之间的间隔时间，使得使用者能够快速、低成本地获取诊断数据，而且相比于医院常规的血检，该血检芯片21使得检测更方便、更高效。

传感器22可以设置在杯腔11底部的卡槽20、杯腔11外壁或流道14外壁，通过传感器22可以监测月经杯内经血的量，并通过智能终端4提醒使用者在合适的时间进行排放；而且，还可以通过设置不同功能的传感器22识别经血的颜色，PH值，及细菌浓度等生理数据，并将采集的数据通过无线通信模块25传送到智能终端4，通过进行数据分析比较可以推断出使用者的生理状况，如果发现生理有异常时将会提醒使用者及时去医院检查治疗，全面保障女性健康。

作为本发明的优选方案，如图3~5所示，血检芯片21包括载体基片211、设置于载体基片211的导电基层212、以及覆盖于导电基层212的绝缘胶层213，绝缘胶层213开设有探针通孔214，探针通孔214设置有突出于绝缘胶层213表面的纳米金属探针215，纳米金属探针215包括金属探针本体2151以及分布在金属探针本体2151表面的刺状凸起2152，刺状凸起2152及其周围附着有检测病原体的抗体分子2153，抗体分子2153为DNA分子、RNA分子和固定化酶分子中的至少一种。

本发明中血检芯片21的检测原理是：通过抗体分子2153吸引和捕获可能在经血样本中存在的病原体分子216，而纳米金属探针215则相当于微传感器，当附着在其表面的抗体分子2153与病原体分子216相结合时，纳米金属探针215会产生电流，根据产生的电流的强弱来确定病原体分子216的类型。

因为所有的DNA片段都有很好的特性，都可以选择性地与另一段DNA片段紧密结合。例如，通过设计并合成高度特异性的抗体分子2153，将该抗体分子2153附着在纳米金属探针215上，以此捕捉经血中存在的金黄色葡萄球菌的DNA分子，当该抗体分子2153与金黄色葡萄球菌的DNA分子结合时，纳米金属探针215就会产生电流。

此外，本发明中还可以附着固定化酶分子来检测经血中的成分指标，例如在纳米金属探针215上附着固化的葡萄糖氧化酶，用来测量血液中葡萄糖的浓度；在纳米金属探针215上附着固化的乳酸氧化酶，用来测量血液中乳酸的浓度；在纳米金属探针215上附着固化的胆固醇氧化酶和胆固醇酯水解酶，用来测量血液中胆固醇的浓度；在纳米金属探针215上附着固化的b-羟丁酸脱氢酶和还原性辅酶，用来测量血液中酮体的浓度。其原理是，这些固定化酶分子分别与血液中的血糖、胆固醇、乳酸、酮体等物质发生氧化还原反应，产生氧化电流，因此通过测量电流的大小即可测定血液中血糖、胆固醇、乳酸和酮体等物质的浓度。

需要说明的是，本发明可以在载体基片211的表面设置多个纳米金属探针215结构，在每个纳米金属探针215上吸附不同类型的抗体分子2153。这样一来，在血检芯片21上只需一滴血样，就能分析多种病原体，而大多数方法一次仅能检测一种病原体分子216。

发明人在研究过程中发现，一滴经血样本中病原体分子216的数量水平与医生用针头取出的血液样本相当。在这样的情况下，一滴经血样本的病原体分子216通常不到1000个，甚至更少。即使调整了病原体分子216的数量，使其在经血样本中的数量达到百万级别，检测到的电流信号也比较微弱。通过刺状凸起2152的分散作用，使得抗体分子2153周围有更大的空间，携带着病原体分子216的液体流过这些空间也更容易，这样，抗体分子2153和病原体分子216也就有多得多的机会彼此接触，从而有效提高检测的灵敏度和精确度。

作为本发明的优选方案，刺状凸起及其周围还附着有金属分子钌。其中，金属分子钌相当于放大器的作用，因为钌带有一个单位的正电荷，因此能吸附在带有一个负电荷的病原体分子216上；这样，钌和病原体分子216的复合体很容易从纳米金属探针215上攫取电子，从而产生一股足以检测出的电流。

作为本发明的优选方案，金属探针本体2151包括设置于探针通孔214内的金属柱体21511，以及突出于绝缘胶层213表面的半球形金属基底21512，刺状凸起2152分布在半球形金属基底21512的表面。相比于方形结构，将金属探针本体2151的表面设计成半球形结构，这样能够有效增加金属探针的表面积，从而更有利于后续刺状凸起2152的“生长”，以及抗体分子2153的附着和分散。

作为本发明的优选方案，刺状凸起2152的高度为1~100nm。若刺状凸起2152的高度过小，则无法起到有效分散抗体分子2153的作用；若刺状凸起2152的高度过大，分散抗体分子2153效果不增反降，这样不仅会增加制造成本，同时也会增加整个血检芯片21的体积。

作为本发明的优选方案，血检芯片21的制作方法包括以下步骤：

步骤一、对载体基片211进行表面清洁处理，然后依次涂覆导电基层212和光刻胶层，接着在紫外光的照射下进行曝光和显影，并使用金属蚀刻剂去除未曝光的导电基层212，以形成所需的电路图形；其中，导电基层212为导电金属层，优选为金层或铜层，光刻胶层优选SU-8光刻胶；

步骤二、剥离光刻胶层，并进行清洗和干燥处理，然后涂覆绝缘胶层213，并对绝缘胶层213进行打通孔处理，得到含探针通孔214的芯片基板；其中，绝缘胶层213为酚醛树脂层、环氧树脂层、聚酰亚胺树脂层、聚酯树脂层、聚苯醚树脂层、氰酸酯树脂层或聚四氟乙烯树脂层；

步骤三、将芯片基板放入含有金属盐溶液的电镀槽中，接通电源，对探针通孔214进行电镀，控制电镀的电压为5μV~500mV，电镀的电流为0.01μA~100mA，电镀持续的时间为1~30min；

步骤四、待电镀完成后，在25~85℃的温度下进行真空干燥1~10h，得到表面分布有刺状凸起2152的纳米金属探针215；

步骤五、在刺状凸起2152及其周围负载检测病原体的抗体分子2153，然后进行封装处理，即得到的血检芯片21。

其中，载体基片211为硅基片、石墨烯基片或碳化硅基片，其均为优异的芯片载体，为高精度的血检芯片21提供重要基础；绝缘胶层213则起到绝缘钝化作用，以便于纳米金属探针215的制作；导电基层212则用于电流的传导和检测连接。

需要说明的是，血检芯片21制作过程中，电镀的时间是关键，如果电镀的时间过长，就无法得到含纳米刺状凸起2152的金属探针结构；但电镀的时间过短，金属探针结构刚到纳米级就停止“生长”，同样无法得到所需的纳米金属探针215。此外，对电镀电压/电流的控制也是极其重要，否则，电镀电压/电流过高或过低也无法得到所需的纳米金属探针215。

作为本发明的优选方案，步骤三中金属盐溶液由HAuCl₄和HCl按体积比1：（1~10）混合而成，其中HAuCl₄的浓度为5~100mmol/L，HCl的浓度为10~500mmol/L。金是电流的良好导体，因此，选择纳米金探针能够有效提高检测的灵敏度和精确度。

作为本发明的优选方案，杯体1外壁设置有若干按摩凸点18和若干微腔19；智能监测模块2还包括理疗芯片23，理疗芯片23设置于微腔19内，理疗芯片23为磁疗芯片、负离子芯片、纳米银芯片、远红外线芯片和活性炭芯片中的至少一种。其中，按摩凸点18可以对女性的阴道起到一定的按摩作用；此外，通过设置一种或几种不同的理疗芯片23，比如可以设置具有保健功能的磁疗芯片，这种磁性材料的静磁场，当与人体接触时产生生物磁，补充磁能量，可促进人体局部微循环，提高生物酶增长，增多阴道分泌物的酸性物质，该磁疗芯片一般由钕铁硼磁性材料制成，并进行适当的充磁。此外，还可以设置负离子、远红外线、纳米银、活性炭之类的具有消炎或杀菌功能的芯片。其中，多个芯片可以是功能一致的，也可以是不同功能的组合，主要能镇定缓解女性经期的紧张情绪，规避经期感染，去除异味，并具有杀菌消炎功效，以便给女性生理时期营造一个舒适、愉悦的心境。因此，本发明按摩凸点18和理疗芯片23的共同作用可有效缓解月经期出现的下腹部疼痛、坠胀；而且相比于药物治疗，理疗芯片23的设置能够促进女性人体局部微循环系统，提高生物酶增长，增加和维持阴道分泌物的酸性物质，维持微循环系统的平衡，使得本发明的设计更加关爱女性的健康。

作为本发明的优选方案，如图6所示，阀门15包括两片由流道14的内壁正对且斜向上伸出并呈“人”字形紧密对接的挠性阀瓣151，两片挠性阀瓣151在流道14的中部形成对接平面，并阻断流道14，各挠性阀瓣151的底部均通过开槽形成折痕152，按压托柄13时，挠性阀瓣151可沿折痕152弯曲并导通流道14。两片斜向上伸出的挠性阀瓣151在正常的情况下是紧紧的闭合在一起有效的防止经血流通，且当杯腔11内装有较多的经血且在人体内挤压形成一定的压力时，压力同样会作用在挠性阀瓣151上使得挠性阀瓣151闭合得更加紧密，有效的防止在有一定压力时产生泄漏的问题；而当需要导通流道14时只需要捏一下挠性阀瓣151处的托柄13，使得流道14中的挠性阀瓣151沿折痕152变形让挠性阀瓣151分离开即可导通流道14，每片挠性阀瓣151都设计有折痕152，作用是在捏托柄13让挠性阀瓣151变形时能够让挠性阀瓣151都朝着设计好的方向变形，让形变效果达到最好状态，让流道14导通量达到最好的效果。

作为本发明的优选方案，如图7所示，托柄13的外壁上对称设有两个手感凸点153，按压手感凸点153时，挠性阀瓣151可沿折痕152弯曲并导通流道14；折痕152的截面呈V形，且折痕152位于挠性阀瓣151的中部。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种智能月经杯，包括杯体、智能监测模块、以及与智能监测模块电性连接的电源模块，所述杯体的内部具有杯腔，杯体在杯腔的顶部具有圆形开口，杯体的底部在所述圆形开口的对侧设有托柄，所述托柄内部设有与所述杯腔导通的流道，所述流道设有控制所述流道导通的阀门，其特征在于：所述智能监测模块包括能够检测经血的血检芯片、可监测杯腔内部环境的传感器、分别与所述血检芯片和所述传感器电性连接的数据采集模块、以及将采集数据向智能终端传送的无线通信模块。

2.根据权利要求1所述的智能月经杯，其特征在于：所述血检芯片包括载体基片、设置于所述载体基片的导电基层、以及覆盖于所述导电基层的绝缘胶层，所述绝缘胶层开设有探针通孔，所述探针通孔设置有突出于绝缘胶层表面的纳米金属探针，所述纳米金属探针包括金属探针本体以及分布在金属探针本体表面的刺状凸起，所述刺状凸起及其周围附着有检测病原体的抗体分子，所述抗体分子为DNA分子、RNA分子和固定化酶分子中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的智能月经杯，其特征在于：所述金属探针本体包括设置于探针通孔内的金属柱体，以及突出于绝缘胶层表面的半球形金属基底，所述刺状凸起分布在所述半球形金属基底的表面。

4.根据权利要求2所述的智能月经杯，其特征在于：所述刺状凸起的高度为1~100nm。

5.根据权利要求2所述的智能月经杯，其特征在于，所述血检芯片的制作方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的智能月经杯，其特征在于：步骤三中所述金属盐溶液由HAuCl₄和HCl按体积比1：（1~10）混合而成，其中HAuCl₄的浓度为5~100mmol/L，HCl的浓度为10~500mmol/L。

7.根据权利要求1所述的智能月经杯，其特征在于：所述杯体外壁设置有若干按摩凸点和若干微腔；所述智能监测模块还包括理疗芯片，所述理疗芯片设置于所述微腔内，所述理疗芯片为磁疗芯片、负离子芯片、纳米银芯片、远红外线芯片和活性炭芯片中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的智能月经杯，其特征在于：所述传感器为温度传感器、湿度传感器、液位传感器、流量传感器、压力传感器和热敏传感器中的至少一种；所述无线通信模块为蓝牙、RFID、Z-wave、HomeRF、ZigBee、UWB、NFC、IrDA 和Wi-Fi中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的智能月经杯，其特征在于：所述智能终端与云端服务器连接，所述智能终端为手机、电脑和可穿戴设备中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的智能月经杯，其特征在于：所述阀门包括两片由流道的内壁正对且斜向上伸出并呈“人”字形紧密对接的挠性阀瓣，两片所述挠性阀瓣在流道的中部形成对接平面，并阻断所述流道，各所述挠性阀瓣的底部均通过开槽形成折痕，按压所述托柄时，挠性阀瓣可沿所述折痕弯曲并导通所述流道。