用于人体药物微量喷射的治疗设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于人体药物微量喷射的治疗设备。本发明包括喷射装置、动力驱动装置和药物储存装置，药物储存装置通过软管与动力驱动装置中的安瓿连接，喷射装置由动力驱动装置驱动。所述的动力驱动装置包括由直流电源控制的音圈电机，音圈电机前部连接偶合套，偶合套与安瓿的活塞杆连接，安瓿的出液口通过软管与喷射装置连接；所述偶合套包括安装在音圈电机前端的偶合后套和带螺母固定安瓿的活塞杆的偶合前套。本发明采用分体式设计，动力驱动装置和药物储存装置可以置放于背包或腰带中，因而手持式的喷射装置体积及重量可以大幅度减少，便于快速注射。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器材中皮下给药系统【技术领域】，具体是一种用于人体药物微量喷 射的治疗设备。 用于人体药物微量喷射的治疗设备
【背景技术】
[0002] 目前常用的治疗设备大都就是一直沿用下来的口服、手术、注射三大手段，还有包 括非主流的使用不同波段的电磁频率治疗仪、以及电疗、热疗、光疗等作物理治疗，另外有 一些中医的针、灸、针刀及手法推拿等古老的疗法。而最近兴起的透皮靶向给药技术和纳米 磁粉靶向热疗技术等精确给药技术尚处在实验阶段，还没有临床应用。通过高速射流直接 射入皮下组织的喷射给药技术正重新成为一种重要给药途径。喷射注射技术与传统的有针 注射相比，具有一系列优点：如操作简单、吸收效果好、消除针刺感染、减少针头处理的环境 污染等。但是目前临床应用的喷射注射系统存在着严重缺陷：喷射注射只在一次动作内完 成，所以不能实现持续控释给药；另外喷射深度不可控，因此当喷射深度过深、射流触及到 皮肤组织下的神经系统时，会伴有较强的疼痛感。近年来，研究人员尝试用不同的驱动方式 来将一次性的喷射流改为间隙式的微量喷射。例如将压电叠堆驱动器应用于喷射注射技 术，利用高压电极在液体中间隙放电产生间隙的气泡来驱动液体从微喷口中喷出，形成脉 冲式微喷流；最近的研究则利用固体脉冲激光作用在液体上产生间隙的汽泡来驱动液体从 微喷口喷出，以实现微喷给药。喷射给药治疗仪原理就是利用刹间高压对流性药物的冲击 通过微孔产生药流微创式的进入病人的靶向病灶，同时可以通过使用和疾病相对应的不同 药物，控制药流进入病灶的深度和范围，以达到治疗的作用。
[0003] 连续微量喷射给药治疗仪是一个靶向、快速、微创的人体进药平台，它可以把对症 的液态药物，通过各类内镜中的治疗通道或者通过穿刺导管、活检导管、介入导管等方法， 在外部X线、DSA、B超等影像设备的观察、导引下，直接把药物送到病灶处，实行对病灶施 药，达到定点清除的目的。该治疗仪主要应用于栓塞、消栓、药流直接进入人体屏障部位、冲 击人体的禁区、注射治疗等方面，其主要特点是疗效好、无后遗症、治疗时间短、节省费用以 及减少医生的劳动强度。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术提供了一种分体式的、以音圈电机为动力的药物微 量喷射治疗仪。
[0005] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为： 本发明包括喷射装置、动力驱动装置和药物储存装置，药物储存装置通过软管与动力 驱动装置中的安瓿连接，喷射装置由动力驱动装置驱动。
[0006] 所述的动力驱动装置包括由直流电源控制的音圈电机，音圈电机前部连接偶合 套，偶合套与安瓿的活塞杆连接，安瓿的出液口通过软管与喷射装置连接；所述偶合套包括 安装在音圈电机前端的偶合后套和带螺母固定安瓿的活塞杆的偶合前套。
[0007] 所述的安瓿包括一个筒体，筒体后端供活塞进入，并且带有第一套盖；筒体的上端 带有进药单向阀；筒体的前端内壁径向内凹，凸台部分嵌有第一密封圈，第一密封圈被第一 喷射套顶住；第一喷射套的后端嵌在筒体的内凹处，前端凸出，中间开有出液口；第一喷射 套内嵌第一弹簧和阀芯；弹簧座在第一喷射套内顶住阀芯；阀芯是一后端为圆锥体，前端 为圆柱体的阀体，圆柱体的圆周上均匀分布两个以上沿轴向的槽，圆锥体与第一密封圈的 内圈配合。
[0008] 所述喷射装置包括手持圆柱壳体，壳体上带有控制按钮，壳体管状前端内有一圆 柱状筒体，筒体的一端有一进液接头，接头内为一带通孔的圆锥体用来接套软管，外面有与 筒体外沿螺纹配合的第三套盖，第三套盖旋紧后将软管压紧；筒体的前端包括第二密封圈、 第二喷射套和第四套盖，第二喷射套前端带有微小的喷孔，第四套盖旋紧后将第二喷射套 固定在筒体上。
[0009] 本发明采用分体式设计，动力驱动装置和药物储存装置可以置放于背包或腰带 中，因而手持式的喷射装置体积及重量可以大幅度减少，便于快速注射。另外由于音圈电机 具有很高的加速率，能够提供〇. 7N-1000N的强大动力，瞬间使药液产生高压，而且它具有 很高的精度，因此本发明可以实现精确剂量及大喷射压力喷射，适合医疗机构特别是基层 医疗机构的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的结构示意图； 图2为初始位置时各部件状态示意图； 图3a和图3b为初始位置时关键部件状态7]^意图； 图4为喷射完成时各部件状态示意图； 图5a和图5b为喷射完成时关键部件状态示意图； 图6为音圈电机的结构示意图； 图7为安瓿的结构示意图； 图8为喷射装置的结构示意图。
[0011] 图中，喷射装置1、动力驱动装置2、药物储存装置3、安瓿4、音圈电机5、偶合套6、 偶合后套61、偶合前套62、活塞杆7、铁磁圆柱8、永久磁铁9、管状线圈10、工作气隙11、线 圈支撑12、第一套盖13、筒体14、单向阀15、第一密封圈16、第二套盖17、第一喷射套18、 第一弹簧19、阀芯20、圆锥体202、圆柱体201、控制按钮21、后盖22、第三套盖23、圆锥体 24、圆柱状筒体25、第二密封圈26、第四套盖27、第二喷射套28、手持圆柱壳体29、球体阀芯 30、第二弹簧31。
【具体实施方式】
[0012] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0013] 如图1所示，本发明一种用于人体药物连续微量喷射的治疗设备，包括喷射装置 1、动力驱动装置2、药物储存装置3,药物储存装置3通过软管与动力驱动装置2的安瓿4 连接，喷射装置1由动力驱动装置2驱动； 由于动力及驱动装置通常需要被放置于操作者的背包或腰袋中进行移动操作，因此本 设计采用高能量密度的直流电源(如锂电池组)。控制电路接受喷射装置的击发信号后，控 制音圈电机5工作，完成喷射。
[0014] 音圈电机5通过偶合套6与安瓿4中的活塞杆7相连接；偶合套6包括偶合后套 61和偶合前套62,偶合后套61与音圈电机5前端的螺孔相连接，偶合前套62通过螺母与 安瓿4的活塞杆7 -端相连接，安瓿4的出液口通过软管与喷射装置1连接。
[0015] 如图6所不，音圈电机5包括铁磁圆柱8、永久磁铁9、管状线圈10、工作气隙11和 线圈支撑12。永久磁铁9固定在铁磁圆柱8上，管状线圈10设置在线圈支撑12上，永久 磁铁9与管状线圈10对应设置，且留有工作气隙11，通过管状线圈10加载电流，管状线圈 中的电流切割永久磁铁9产生磁场线，进而产生电磁力推动通电的管状线圈10和线圈支撑 12做直线往复运动。
[0016] 所述的铁磁圆柱8的截面为"E"型，永久磁铁9固定在其内环壁上，管状线圈10 设置在线圈支撑12的线圈槽中。
[0017] 如图7所示，安瓿4包括第一套盖13、筒体14、单向阀15、第一密封圈16、第二套 盖17、第一喷射套18、第一弹簧19和阀芯20。活塞杆7从筒体14后端进入，然后通过第 一套盖13固定，使得活塞杆7与第一套盖13、筒体14能相对滑动；进药单向阀15设置在 筒体14的上端，进药单向阀15通过软管与药物储存装置3连接；筒体14的前端内壁径向 内凹，凸台部分嵌有第一密封圈16 ;第一喷射套18前端凸出，中间开有出液口，第一喷射套 18的前端顶住第一密封圈16,后端嵌在筒体14内凹体内；第一喷射套18内设置有第一弹 簧19和阀芯20,第一弹簧19顶住阀芯20。
[0018] 所述的阀芯20是一后端为圆锥体202和前端为圆柱体201的阀体，圆柱体201的 圆周上均匀分布两个以上沿轴向的槽，圆柱体201的截面为梅花状，圆锥体202与第一密封 圈16的内圈配合。
[0019] 如图8所示，喷射装置1包括手持圆柱壳体29,壳体29上设置有控制按钮21，壳 体29的后端设置有后盖22,后盖22中间设置有通孔；壳体29管状前端内设置有一个圆柱 状筒体25,圆柱状筒体25的后端设置有一进液接头，进液接头内为带通孔的圆锥体24,用 于外接软管；进液接头外围套有与圆柱状筒体25螺纹链接的第三套盖23,第三套盖23用 于压紧与进液接头相接的软管；圆柱状筒体25的前端包括第二密封圈26、第二喷射套28 和第四套盖27。
[0020] 圆柱状筒体25的前端内壁径向内凹，凸台部分嵌有第二密封圈26 ;第二喷射套28 前端凸起，中间开有喷孔，第二喷射套28的后端嵌在圆柱状筒体25内凹体内，顶住第二密 封圈26 ;第二喷射套28的前端凸起穿过第四套盖27中间的通孔，通过第四套盖27与圆柱 状筒体25的螺纹连接将第二喷射套28固定。
[0021] 喷射装置1喷射时，压力由活塞杆7压缩液体提供，从安瓿出液口出来的高速射流 通过软管与圆锥体进液接头24进入到圆柱状筒体25内部，然后通过第二喷射套28前端微 小喷孔射出。
[0022] 药物储存装置3固定在喷射装置1外壳，其出口通过软管与动力驱动装置2的安 瓿4的单向阀相连接；所述的药物储存装置3包括带有刻度的针筒、输液袋； 如图2、图3a和图3b所示，整个设备处于初始状态(喷射前）时，音圈电机5和活塞杆 7都处于初始位置(未移动)，此时进药单向阀15中的球体阀芯30受到药液的压力作用压缩 第二弹簧31，药液进入到安瓿；同时初始状态下筒体14内没有压缩药液，阀芯20由于第一 弹簧19的作用紧贴着第一密封圈16,喷射装置1与安瓿4之间通道处于封闭状态。
[0023] 如图4、图5a和图5b所不，整个设备处于喷射完成状态（喷射完成，未返回），音圈 电机5和活塞杆7都处于末端位置，此时进药单向阀15中的球体阀芯30受到压缩药液和 第二弹簧31的作用将安瓿4和药物储存装置3之间的通道密封，药液无法进入到安瓿；同 时筒体14内有压缩药液，阀芯20由于压缩药液的作用压缩第一弹簧19,喷射装置1与安瓿 4之间的通道处于开通状态。
[0024] 本发明的工作过程如下： 喷射前需要先放置好药物储存装置3,通过软管与单向阀15连接，由于液体压力作用， 单向阀15的阀芯30压缩第二弹簧31，药液进入筒体14。
[0025] 喷射时，操作者按下手持圆柱壳体29上的连接到控制电路的控制按钮21，控制电 路收到控制按钮21发来的信号后给音圈电机5供电，在音圈电机5中，管状线圈10受到电 磁力的作用带动线圈支撑12 -起向安瓿4方向运动。由于偶合套6连接着音圈电机5和 安瓿4的活塞杆7,因此，音圈电机5的运动会推动活塞杆7在安瓿4中运动，从而压缩液体 推动阀芯20压缩第一弹簧19,药液从安瓿4中喷出。在这一过程中，由于活塞杆7前进，在 第二弹簧31的弹力作用下使球体阀芯30与连接头带圆弧形的内壁紧密配合，液体无法回 流到药库； 喷射完成后立即反向通电，管状线圈10受到反向电磁力的作用，带动线圈支撑12-起 向安瓿4反方向运动。通过偶合套6将安瓿4中的活塞杆7拉回， 此时由于第一弹簧19的弹力作用，使得阀芯20顶住第一密封圈16,软管与喷射装置1 中的液体无法回流到筒体14 ;同时药物储存装置3中的药液压力作用于单向阀15中的球 体阀芯30,压缩第二弹簧31，药液吸入到安瓿4中的筒体14中。
[0026] 在喷射过程中，由于音圈电机5加速率很高，并且能提供强大的动力，因此通电与 反向通电都会在瞬间完成。另外活塞杆7由带螺纹的杆和活塞头通过螺纹连接而成，这样 有利用更换不同容积的安瓿。
[0027] 上述实施例仅用于解释说明本发明的构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利 用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.用于人体药物微量喷射的治疗设备，包括喷射装置、动力驱动装置和药物储存装置， 其特征在于：药物储存装置通过软管与动力驱动装置中的安瓿连接，喷射装置由动力驱动 装置驱动； 所述的动力驱动装置包括由直流电源控制的音圈电机，音圈电机前部连接偶合套，偶 合套与安瓿的活塞杆连接，安瓿的出液口通过软管与喷射装置连接；所述偶合套包括安装 在音圈电机前端的偶合后套和带螺母固定安瓿的活塞杆的偶合前套； 所述的安瓿包括一个筒体，筒体后端供活塞进入，并且带有第一套盖；筒体的上端带有 进药单向阀；筒体的前端内壁径向内凹，凸台部分嵌有第一密封圈，第一密封圈被第一喷射 套顶住；第一喷射套的后端嵌在筒体的内凹处，前端凸出，中间开有出液口；第一喷射套内 嵌第一弹簧和阀芯；弹簧座在第一喷射套内顶住阀芯；阀芯是一后端为圆锥体，前端为圆 柱体的阀体，圆柱体的圆周上均匀分布两个以上沿轴向的槽，圆锥体与第一密封圈的内圈 配合； 所述喷射装置包括手持圆柱壳体，壳体上带有控制按钮，壳体管状前端内有一圆柱状 筒体，筒体的一端有一进液接头，接头内为一带通孔的圆锥体用来接套软管，外面有与筒体 外沿螺纹配合的第三套盖，第三套盖旋紧后将软管压紧；筒体的前端包括第二密封圈、第二 喷射套和第四套盖，第二喷射套前端带有微小的喷孔，第四套盖旋紧后将第二喷射套固定 在筒体上。
【文档编号】A61M5/303GK104096299SQ201410353092
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2014年7月23日
【发明者】陈凯, 徐权伟, 缪来武 申请人:杭州电子科技大学