一种软囊微喷式微针透皮给药的方法及装置与流程

本发明涉及微针透皮给药技术领域，特别是涉及一种软囊微喷式微针透皮给药的方法及装置。

背景技术：

微针，一种类似注射针头的微米级空心或实心针，用单晶硅材料、金属或高分子聚合物制作而成，直径在30～80μm，长度100-1000μm。它可以恰好穿过角质层而不触及痛觉神经，在起到促渗作用的同时又不引起痛感和皮肤损伤。近年来，微针给药方式越来越吸引人们的关注。

目前，微针装置还存在一些缺点：

缺点之一，活性药物是涂抹在微针装置的微针表面上，微针只包裹了少量的药物，穿刺皮肤给药时，作用的持续性不够，无法进行长时间透皮给药；

缺点之二，微针刺破皮肤表皮之后，因为皮肤表皮的自我修复，经过一段较短的时间，皮肤表皮被刺处修复，通道关闭，表面贴敷的药物无法实现长时间的缓慢渗透释放。

针对上述缺点，也有相关的技术进行了研究，但仍然存在缺点。

缺点之一，药物需事先密封入存储腔，药液需要从存储腔经导管输送到透皮给药装置后实现透皮给药，导管粗则笨拙，计量不精，细则易堵，产生气隔给药误差严重；

缺点之二，药物的给药量由存储腔容积压缩来实现，计量精度不高；

缺点之三，存储腔一次性使用，药物用完更换安装复杂；

缺点之四，长期皮下埋针注射，疼痛不适。

缺点之五，没有给药装置，只是一个辅助药物透皮的装置，无法独立使用。

缺点之六，没有可穿戴固定单元，不能按医嘱设置给药剂量和时间。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种软囊微喷式微针透皮给药的方法及装置，本发明所述方法能够精确控制给药剂量以及控制微喷微针单元在每次给药前做机械往复振动使皮肤角质层产生多处微孔，有利于药液渗透于皮肤表皮；并且本发明所述装置中微喷微针单元、软囊单元、固定单元是一个整体部件，为一次性耗材，以药囊存储药液用尽为一个使用周期，用后即可更换，实现了药液更换安全无污染，操作使用简单方便。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种软囊微喷式微针透皮给药装置，所述给药装置包括用于储存药液的软囊、与皮肤接触的能够机械往复振动的微喷微针单元、固定单元和控制器；所述软囊的一侧与所述微喷微针单元的膜片粘合连接，所述软囊的另一侧与所述固定单元粘合连接，所述微喷微针单元通过信号线与所述控制器连接，所述控制器用于控制药液的给药剂量以及控制微喷微针单元在每次给药前进行机械往复振动。

进一步地，所述微喷微针单元包括微喷和微针网格，所述微喷由具有微孔的膜片和环形的压电陶瓷片组成，所述微针网格采用刚性材料；所述微针网格的一侧与所述压电陶瓷片连接，另一侧与皮肤接触，所述微针网格与皮肤接触的一侧布满微针；其中微针和网格同为一体且是一种材料所制，微针材质需要刚性材质才可以穿透表皮角质层而不易折断，故所述微针网格采用刚性材料。

进一步地，所述微针网格为扁平状网筛，所述微针网格覆盖在环形压电陶瓷片中间的空心圆上。

进一步地，所述压电陶瓷片的上下表面分别连接一根信号线，并所述信号线与所述控制器连接。

进一步地，所述软囊为软质包囊，用于盛放液态药物，所述软囊的顶部包括一个软阀，所述软阀采用软质弹性材料。

进一步地，将所述软囊通过一扇形密封线隔离为上下两个部分；所述软囊的上部分为储药区，下部分为无用区，所述扇形密封线具有一圆弧部分。

进一步地，所述扇形密封线的底部为折线形状。

进一步地，在软囊储药区与所述微喷微针单元膜片连接一侧的软囊壁上开设一圆孔，所述圆孔的部分圆弧与所述扇形密封线的圆弧部分内切，所述圆孔与膜片上的微孔相通。

进一步地，所述膜片为圆形，所述膜片的直径与压电陶瓷片的环形外圆的直径同，所述微孔设置在膜片不与环形压电陶瓷片接触的位置上，微孔的面积与微喷流量成正比函数关系，膜片为弹性薄片。

进一步地，所述微针网格为扁平状网筛，在所述压电陶瓷片的环形表面上设置至少一个或多个固定位置，每个固定位置的上方均安置有一所述微针网格。

一种软囊微喷式微针透皮给药的方法，所述给药方法采用所述一种软囊微喷式微针透皮给药装置，所述方法包括以下步骤：

步骤一：首先将药液通过软阀装入软囊中储存，所述软囊中的药液能够与微喷微针单元的膜片上设置微孔的位置直接接触；

步骤二：通过固定单元将软囊和微喷微针单元整体固定于皮肤表面；

步骤三：控制器控制药液的给药剂量以及控制微喷微针单元在每次给药前进行机械往复振动；药液从软囊进入微喷微针单元，药液在膜片的微孔处喷出，穿过微针网格或直接喷向皮肤，透过微针网格刺破皮肤角质层，渗透进皮肤微毛细血管并进入体循环。

进一步地，在步骤一中，将药液经由软囊上的软阀注入软囊中。

进一步地，在步骤三中，所述控制器能够控制输出精确脉冲频率，以控制微喷微针单元喷射精确剂量的药液。

进一步地，在步骤三中，所述控制器能够控制输出精确脉冲频率，从而精确计量喷射的药液的剂量；所述控制器还能够输出变频信号以使微喷微针单元在每次给药前进行机械往复振动，微喷微针单元的往复运动能够穿刺皮肤角质层，使喷射在皮肤表面的药液渗透进入皮肤。

进一步地，步骤二中，所述固定单元为粘性医用胶布或其他可穿戴固定材料。

进一步地，所述控制器能够通过无线网络与手机APP连接，由操作人员通过手机APP设定给药模式，手机APP将所述给药模式转换为控制信号传送给控制器；根据所述控制信号，所述控制器实现振动透皮和合理给药功能。

本发明有益技术效果：

1)本发明的微喷微针单元可穿刺皮肤表皮角质层，喷出药物到皮肤，皮肤已被穿刺表皮角质层，使药物通过皮肤各层进入体循环，产生全身或局部治疗作用；可避免口服给药可能发生的肝脏受过效应及肠胃灭活，提高治疗效果；

2)本发明中所述控制器通过无线网络与手机APP连接，由医生手机APP设定给药模式，实现了按照医嘱设定给药模式下长时间的持续给药，相较于现有的微针装置，能够增强治疗效果、减少副作用、延长给药时间，减少用药次数，增加患者的用药顺应性；

3)本发明通过控制微喷微针单元在每次给药前进行机械往复振动，突破了药物透过率低的限制，无痛、微创，且创伤可在停止给药后快速自我修复；

4)本发明所述装置的微喷微针单元、软囊单元、固定单元均为一次性耗材，以药囊存储药液用尽为一个使用周期，用后即可更换，本发明实现了药液更换安全无污染，操作使用简单方便；

5)本发明具有固定单元，方便患者实现药械可穿戴使用；

6)本发明的所述给药装置的软囊与微喷、微针合为一体，无需导管连接，易于附贴人体皮肤，实现药械可穿戴。

附图说明

图1是本发明实施例1中一种软囊微喷式微针透皮给药的装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1中一种软囊微喷式微针透皮给药的装置的正面示意图；

图3是图2所述软囊微喷式微针透皮给药的装置的侧面剖面示意图；

图4是实施例3中一种软囊微喷式微针透皮给药的装置的正面示意图；

附图标记：1.软囊、2.微喷微针单元、3.固定单元、4.控制器、5.微喷、6.信号线、7.软阀、8.储药区、9.无用区、10.扇形密封线、11.膜片、12.压电陶瓷片、13.微孔、14.微针网格。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例1

一种软囊微喷式微针透皮给药装置，如图1-3所示，所述给药装置包括用于储存药液的软囊1、与皮肤接触的能够机械往复振动的微喷微针单元2、固定单元3和控制器4；所述软囊1的一侧与所述微喷微针单元2的膜片11粘合连接，所述软囊1的另一侧与所述固定单元3粘合连接，所述微喷微针单元2通过信号线6与所述控制器4连接，所述控制器4用于控制药液的给药剂量以及控制微喷微针单元2在每次给药前进行机械往复振动。每次给药前控制器可控制微针往复振动，使皮肤角质层产生多处微孔，有利于药液渗透于皮肤表皮。

所述微喷微针单元2包括微喷5和微针网格14，所述微喷5由具有微孔13的膜片11和环形的压电陶瓷片12组成，所述微针网格14采用刚性材料；所述微针网格14的一侧与所述压电陶瓷片12连接，另一侧与皮肤接触，所述微针网格14与皮肤接触的一侧布满微针；微针长度只刺穿人体皮肤角质层，不能及达皮下神经，故透皮给药没有痛感，大大减缓了人们对针刺注射的恐惧感。

所述固定单元3为粘性医用胶布或其他可穿戴固定材料；通过固定单元3将软囊1和微喷微针单元2整体固定于皮肤表面。

所述微针网格14为扁平状网筛，所述微针网格14覆盖在环形压电陶瓷片12中间的空心圆上。

所述压电陶瓷片12的上下表面分别连接一根信号线6，并所述信号线6与所述控制器4连接。

所述软囊1为软质包囊，用于盛放液态药物，所述软囊1的顶部包括一个软阀7，所述软阀采用软质弹性材料。

将所述软囊1通过一扇形密封线10隔离为上下两个部分；所述软囊1的上部分为储药区8，下部分为无用区9，所述扇形密封线10具有一圆弧部分。

在软囊1储药区8与所述微喷微针单元2膜片11连接一侧的软囊壁上开设一圆孔，所述圆孔的部分圆弧与所述扇形密封线10的圆弧部分内切，所述圆孔与膜片11上的微孔13相通。

所述膜片11为圆形，所述膜片11的直径与压电陶瓷片12的环形外圆的直径同，所述微孔13设置在膜片11不与环形压电陶瓷片12接触的位置上，微孔的面积与微喷流量成正比函数关系，膜片11为弹性薄片。

实施例2

一种软囊微喷式微针透皮给药的方法，所述给药方法采用实施例1中所述一种软囊微喷式微针透皮给药装置(图1所示)，所述方法包括以下步骤：

步骤一：首先将药液通过软阀7装入软囊1中储存，所述软囊1中的药液能够与微喷微针单元2的膜片11上设置微孔13的位置直接接触；其中，将药液经由软囊1上的软阀7注入软囊1中；

步骤二：通过固定单元3将软囊1和微喷微针单元2整体固定于皮肤表面；所述固定单元3为粘性医用胶布或其他可穿戴固定材料。

步骤三：控制器4控制药液的给药剂量以及控制微喷微针单元2在每次给药前进行机械往复振动；药液从软囊1进入微喷微针单元2，药液在膜片11的微孔13处喷出，穿过微针网格14，透过微针网格14刺破皮肤角质层，渗透进皮肤微毛细血管并进入体循环；所述控制器4能够控制输出精确脉冲频率，以控制微喷微针单元2喷射精确剂量的药液。

所述控制器4能够控制输出精确脉冲频率，从而精确计量喷射的药液的剂量；所述控制器4还能够输出变频信号以使微喷微针单元2在每次给药前进行机械往复振动，微喷微针单元2的往复运动能够穿刺皮肤角质层，使喷射在皮肤表面的药液渗透进入皮肤。

所述控制器4能够通过无线网络与手机APP连接，由操作人员通过手机APP设定给药模式，手机APP将所述给药模式转换为控制信号传送给控制器4；根据所述控制信号，所述控制器4输出精确脉冲频率和变频信号。

实施例3

一种软囊微喷式微针透皮给药装置，与实施例1中所述给药装置不同之处在于，微针网格14的设置位置不同，如图4所示，在本实施例中所述给药装置中，在所述压电陶瓷片的环形表面上设置至少一个或多个固定位置，每个固定位置的上方均安置有一所述微针网格14。药液从软囊进入微喷微针单元，药液在膜片11的微孔处喷出，到皮肤上，由于微针网格14的位置十分接近于药液喷射的皮肤的位置，通过微针网格14刺破皮肤角质层，药液流经微针网络14与皮肤接触位置时，药液渗透进皮肤微毛细血管并进入体循环。