一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统的制作方法

一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，属于医疗器械领域，为一种可以提供无痛骨内注射的局部麻醉助推系统，可以应用于口腔、外科等医疗领域。

背景技术：

在口腔科、普通外科及骨科等医疗领域，经常需要将麻药注射到骨内以达到更加完善的局部麻醉效果，进行这样的操作时，会遇到两个问题，一个是注射疼痛，患者难以忍受，注射疼痛又包括两个原因，一个是穿刺组织产生的疼痛，另一个药物在组织内扩散时产生的疼痛。另一个是骨质，尤其是骨皮质坚硬，很难进入。所以该技术需要解决三个问题，分别是：

1、如何解决穿刺疼痛问题。

2、如何解决药物在组织内扩散时产生的疼痛问题。

3、如何进入骨组织。

为解决穿刺时产生的疼痛问题，目前采用先进行组织表面麻醉，然后手动缓慢刺入，尽量保证刺入范围在预先麻醉范围之内，后续推注药物可以手动进行或机械自动给药，尽量保证针头推进速度慢于麻药扩散速度。

为解决药物在组织内扩散时产生的疼痛问题，主要是手推药时缓慢给药或采用机械控制缓慢给药，使给药速度尽量在人体疼痛阈值范围内。

为解决进入骨组织的问题，目前采用的方法主要是用钻磨开骨组织，尤其是骨皮质，再用针注射药物，因孔径与注射针不密合，造成药物渗漏且效果不好。

总之，目前只有推注药物实现了自动化给药，但无法彻底解决疼痛问题，进入骨组织目前没有好的办法。

本发明将穿刺组织、推注药物和进入骨组织三个动作全部自动化，由机械代替人工操作，并根据临床经验获得的参数，将三个动作耦合，完成药物无痛顺利的进入骨组织的过程，达到无痛注射且完善麻醉的效果。

技术实现要素：

本发明共包括10个部分：针头固定及调节装置、针筒固定装置、针筒直线推进系统、针筒旋转推进系统、活塞直线推进系统、压力传感器及反馈系统、电路控制模块、交互式数字显示模块、无线可充电直流电源模块和手持式外壳。

本发明的技术方案实现方式：

1、在组织表面先涂麻醉药物进行表面麻醉的情况下，针筒直线推进系统完成穿刺组织的动作，最初始进针的深度在表面麻醉起效的范围内，不会疼痛，后续的进针速度慢于麻药的推进速速，即可保证穿刺组织时不会让患者感到疼痛。

2、针头完成初始进针以后，由活塞直线推进系统完成推注药物的动作，根据临床经验，调整推药速度在人体痛阈范围之内，患者即可感觉不到药物在组织内扩散时产生的疼痛，同时保证药物扩散速度大于针头进入组织的速度。

3、当遇到骨组织产生较大阻力时，针筒旋转推进系统使针头进行往复旋转，完成进入骨组织的动作，同时配合上述两个动作，完成在骨内的无痛给药。

本发明的具体内容：

1、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，系统包括针头固定及调节装置、针筒固定装置、针筒直线推进系统、针筒旋转推进系统、活塞直线推进系统、压力传感器及反馈系统、电路控制模块、交互式数字显示模块、无线可充电直流电源模块和手持式外壳，其中针筒直线推进系统、针筒旋转推进系统和活塞直线推进系统和针筒固定装置相连接，分别实现针筒固定装置直线运动、旋转运动以及针筒内活塞的直线运动共三个动作，配合压力传感器及反馈系统，通过电路控制模块，完成三个动作的耦合，如果阻力较大，则针筒旋转推进系统根据阻力值以适合的频率开始往复旋转以进入，前进阻力的测量和反馈由压力传感器及反馈系统实现，通过导线传递给电路控制模块，根据测量/反馈的阻力值，电路控制模块会匹配合适的直线推进速度和旋转频率。

2、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述针头固定装置与手持式外壳有卡口相连并可拆卸，与手持式外壳的距离可调，内部中空，前端开口，开口直接0～2mm。

3、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述针筒固定装置内置市售标准药筒，在外面有连接机构与针筒直线推进系统和针筒旋转推进系统相连接，在后面其内部药筒的活塞与活塞推进系统相接，在前面有压力传感器及反馈系统与之相接。

4、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述针筒直线推进系统有连接机构与针筒固定装置相连，实现针筒固定装置的直线运动，最小速度≤0.05mm/s(毫米/秒)，最大速度≥2mm/s(毫米/秒)，最大行程≥20mm，最大推力≥50n。

5、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述针筒旋转推进系统有连接机构与针筒固定装置相连，实现针筒固定装置的往复旋转运动，往复旋转角度范围：60°～270°，最大扭力≥1.0kgf.cm。

6、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述活塞直线推进系统，与针筒固定装置内药瓶的活塞相接，推动活塞进行直线运动，最小速度≤0.05mm/s(毫米/秒)，最大速度≥5mm/s(毫米/秒)。

7、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述压力传感器及反馈系统与针筒固定装置的前面相接，测量针筒固定装置做直线运动时前面的阻力并传递给电路控制模块，最大量程≥5kg，精度≤30％。

8、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述电路控制模块与针简直线推进系统、针筒旋转推进系统、活塞直线推进系统、压力传感器及反馈系统和交互式数字显示模块相连，根据预设的数值及压力传感器及反馈系统的数值调整三个运动系统的参数，完成三个动作的耦合，并将最终的结果传递到交互式数字显示模块。

9、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述交互式数字显示模块，显示当下状态的速度值，阻力值，电池状态，以及警告/提示信息等，还可实现手动调节输入速度并可以将三动作耦合的结果显示在屏幕上。

10、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述无线可充电直流电源模块，为整个系统提供动力，所配套的充电电池，充电设计寿命大于1000次或1000小时。

11、一种三动作耦合的无痛局部麻醉助推系统，所述手持式外壳满足人体工程学要求，可以提供或执笔式或握持式或枪式等握持方式，并同时为系统提供部分固位固位功能。

附图说明

图1是本发明的原理框图。

图1中：1-针头固定及调节装置2-针筒固定装置3-活塞直线推进系

4-针筒旋转推进系统5-针筒直线推进系统6-电路控制模块

7-压力传感器及反馈系统8-交互式数字显示模块

9-无线可充电直流电源模块10-手持式外壳

具体实施方式

实施例1：经粘膜到达骨面，做骨内注射。

注射药液选用市售专用的带橡皮塞玻璃安珀的盐酸阿替卡因注射液(比兰，法国)局麻药物，注射针头选用市售的局麻注射针头(25g，11mm)，先将药瓶放入针筒固定装置，准备开始骨内局麻注射。

使用时先将需要注射部位的粘膜表面进行表面麻醉，然后启动针筒直线推进系统，推动针头刺入组织，刺入深度小于表面麻醉深度。

启动活塞直线推进系统，将药物缓慢推入组织，推进速度小于人体疼痛阈值，同时启动并调节针筒直线推进系统推进速度，使其慢于活塞直线推进系统推进速度。

针头抵达骨面后，阻力值变大，根据压力传感器及反馈系统传递的阻力值，电路控制模块启动针筒旋转推进系统，使针头往复旋转，突破刺入骨组织。

电路控制模块，根据预设值调整针筒直线推进系统和活塞直线推进系统速度，使其满足骨组织内给药的要求，完成骨内注射。

上述操作为经粘膜的骨内麻醉注射，经皮肤骨内注射与此类似，但表麻时间应更长。所用药物为专用的市售带橡皮塞的安珀药瓶，是目前国内仅有的此类制剂，如果未来引进其他药物的此类制剂，例如利多卡因制剂，只需更换相应尺寸的药筒和针头固定装置即可。