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CN221309119U - 微射流药物注射装置 - Google Patents

微射流药物注射装置 Download PDF

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CN221309119U
CN221309119U CN202322499632.4U CN202322499632U CN221309119U CN 221309119 U CN221309119 U CN 221309119U CN 202322499632 U CN202322499632 U CN 202322499632U CN 221309119 U CN221309119 U CN 221309119U
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CN202322499632.4U
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金秀智
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Strain Yuanshi Maidikou
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Strain Yuanshi Maidikou
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Abstract

本实用新型的一实施例提供一种微射流药物注射装置,用于向目标部位注射药物,其特征在于,包括:注射喷嘴,通过来自一侧的压力向所述目标部位注射药物;药物供应室,存储所述药物并将存储的药物选择性地供应至所述注射喷嘴;药物补充室,能够与外部的药物额外供应器结合以补充所述药物供应室中随着向所述目标部位注射药物而消耗的药物,并且连接于所述药物供应室的一侧,将从所述药物额外供应器供应的药物输送至所述药物供应室;药物补充阀,形成在所述药物补充室的一端,并形成有仅在从所述药物额外供应器供应药物时开放而使供应的所述药物流向所述药物补充室的通路。

Description

微射流药物注射装置
技术领域
本实用新型涉及一种微射流药物注射装置,更具体地涉及一种具有防逆流功能的微射流药物注射装置。
背景技术
一般而言,在医疗领域或与其相近的相关领域中,历来就已经应用各种形态的药物注射装置作为肠胃外给药到体内的方法。这样的针式注射器是将针插入皮肤并按压安瓿(ampoule)内的活塞来直接通过针注射药物的方法。
上述传统针式注射器的优点在于,其结构简单且易于使用,并且由于使用活塞式的注射口,因此可以进行相对定量的药物注射。然而,这样的针型注射器的问题在于,不仅在注射时由于疼痛感引发患者不适,而且因注射时的伤口而存在细菌或病毒感染的风险,此外由于卫生原因无法重复使用,只能一次性使用后丢弃,存在资源浪费的问题。
为了解决上述传统针式注射器的问题,正在以各种方式开发药物输送系统,例如无需使用注射针头即可将药物注射到体内的无针注射器(Needle-free injector),作为这些研究的一部分,微射流药物输送系统作为替代方案,已经提出以具有微细直径的微射流的形式高速喷射药液,以使药液直接贯穿皮肤表皮并渗透到体内。
为了在上述微射流药物输送系统中产生高速的药物微射流,必须直接或间接地向待注射的药物施加强大的驱动力,以使药物通过微喷嘴口(orifice)强力地向外部排出。目前已开发了多种喷射方法,例如使用压电陶瓷元件的喷射方法、使用通过将激光束施加到铝箔上而产生的冲击波的喷射方法、使用压缩弹簧或压缩气体的方法、使用洛伦兹力(Lorentz force)的喷射方式等。
此外,与传统的微射流注射不同,近来开发了可以精细控制喷射的药物量和药物的注射速度(即药物的穿透深度)的同时可以连续注射并且可以重复使用的激光气泡法的微射流喷射方法。
激光气泡法是一种通过在封闭空间内使液体产生气泡而使总体积增加,从而使腔室一侧的弹性膜快速向外侧伸展而将药液推向喷嘴外部进行微射流注射的方法。然而,该方法的问题在于,在喷射药物之后通过喷射药物的喷嘴引入外部空气,而干扰微射流的形成或污染剩余的药物。
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种微射流注射装置,通过在药物供应室的下端和药物填充室的侧端安装阀,从而仅能单向供应药物并且当药物消耗时可以自动填充。
本实用新型要解决的技术问题并不局限于上述的技术问题,本实用新型所属技术领域的普通技术人员通过下面的记载可以清楚理解其他未言及的技术问题。
解决问题的技术方案
为了解决所述技术问题,本实用新型的一实施例提供一种微射流药物注射装置,用于向目标部位注射药物,其特征在于,包括:注射喷嘴,通过来自一侧的压力向所述目标部位注射药物;药物供应室,存储所述药物并将存储的药物选择性地供应至所述注射喷嘴;药物补充室,能够与外部的药物额外供应器结合以补充所述药物供应室中随着向所述目标部位注射药物而消耗的药物,并且连接于所述药物供应室的一侧,将从所述药物额外供应器供应的药物输送至所述药物供应室;药物补充阀,形成在所述药物补充室的一端,并形成有仅在从所述药物额外供应器供应药物时开放而使供应的所述药物流向所述药物补充室的通路。
根据本实用新型一实施例,所述药物补充阀可以具有弹性,且形成为宽度在从所述药物额外供应器供应的药物向所述药物补充室移动的方向上变窄的形态。
根据本实用新型一实施例,所述药物补充阀可以是防逆流阀,从所述药物额外供应器供应的药物仅能向所述药物补充室侧移动。
根据本实用新型一实施例,还可以包括:药物注射阀,位于所述药物供应室的一端,在中央或一部分形成狭缝,当通过来自外部的压力向所述药物供应室传递压力时所述狭缝打开,使存储在所述药物供应室的药物流向所述注射喷嘴侧。
根据本实用新型一实施例,所述药物注射阀可以具有弹性,且形成为宽度在从所述药物供应室供应的药物向所述注射喷嘴移动的方向上变窄的形态。
根据本实用新型一实施例,所述药物注射阀可以是防逆流阀,从所述药物供应室供应的药物仅能向所述注射喷嘴侧移动。
根据本实用新型一实施例,还可以包括:压力产生室,容纳用于向所述药物供应室施加压力的压力产生液,当所述压力产生液通过从外部提供的能量膨胀时,向所述药物供应室侧施加压力。
根据本实用新型一实施例,还可以包括:弹性膜,形成在所述压力产生室与所述药物供应室之间,通过所述压力产生室的膨胀向所述药物供应室侧伸展。
实用新型的效果
根据本实用新型一实施例,通过在药物供应室的下端和药物填充室的侧端安装阀而仅能单向供应药物,并且当药物消耗时可以自动填充。
应当理解,本实用新型的效果不限于上述效果,而是包括能够从本实用新型的说明或权利要求书中记载的本实用新型的结构而推断出的所有效果。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的微射流药物注射装置的结构的概略图。
图2示出根据本实用新型一实施例,随着压力产生室膨胀向药物供应室施加压力,从而药物供应室向注射喷嘴供应药物的状态。
图3示出根据本实用新型一实施例的药物额外供应器向药物补充室额外供应药物的状态。
图4是概略示出本实用新型一实施例的药物补充阀的立体图。
图5示出从各个角度观察本实用新型一实施例的药物补充阀的附图。
附图标记说明
10:微射流药物注射装置
100:注射喷嘴
200:药物供应室
300:压力产生室
400:弹性膜
500:药物补充室
600:药物注射阀
700:药物补充阀
800:中间通道
900:药物额外供应器。
具体实施方式
接下来参照附图对本实用新型进行说明。但是本实用新型可以以各种不同的形式实施,因此并非限于在此说明的实施例。为了在附图中清楚地描述本实用新型而省略了与描述无关的部分,并且在整个说明书中对相似的部分赋予相似的附图标记。
在整篇说明书中,当提及一个部件与另一个部件“连接(相连、接触、结合)”时,它不仅包括“直接连接”,而且还可以包括通过介于其间的另一个部件“间接连接”的情况。此外,当提及一个部件“包括”另一个部件时,这并非排除其它技术特征而是还包括其它技术特征,除非另有说明。
本说明书中所使用的术语仅用于说明具体实施例,并非用于限制本实用新型。除非上下文另有明确规定,否则单数表达包括复数表达。在本说明书中,应当理解,“包括”或“具有”等用语是指存在说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、技术特征、部件或它们的组合,但并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、技术特征、部件或它们的组合的存在以及附加可能性。
接下来参照附图来详细说明本实用新型的实施例。下文中说明的根据本实用新型实施例的微射流药物注射装置10是用于向目标部位注射药物的装置,可以应用于皮肤治疗或美容领域。本实用新型的微射流药物注射装置10例如,无需另外的激光仪,只需简单地将微射流激光仪附着在皮肤治疗设施中常备的对水具有高吸收率的波长2940nm的激光治疗仪(Er:YAG激光仪)上即可实现,因此在便利性和可用性方面非常有利。
图1为本实用新型一实施例的微射流药物注射装置的结构的概略图。
参考图1,根据本实施例的微射流药物注射装置10可以包括注射喷嘴100、药物供应室200、压力产生室300、弹性膜400、药物补充室500、药物注射阀600和药物补充阀700。
药物喷嘴100可以向目标部位注射药物。更具体地,注射喷嘴100可以通过来自上部的压力向与所述壳体接触的皮肤,即目标部位注射药物。
注射喷嘴100可以可拆卸地设置在本实用新型的微射流药物注射装置10。通过从壳体拆卸注射喷嘴100,当注射喷嘴100破损、污染或堵塞时,无需整个地替换微射流药物注射装置10,仅需替换注射喷嘴100即可简便地解决破损或污染问题等。
根据本实用新型一实施例的注射喷嘴100可以通过包括司太立合金、铝合金和锆基陶瓷的各种材料来实现。此外,根据一实施例的注射喷嘴100可以具有100~300μm的直径尺寸。
尤其是锆基陶瓷材料中二氧化锆(氧化锆)的热导率较低,因此可以防止激光照射时的热传递导致药物变质,并且具有较高的断裂韧性和非常高的抗裂纹扩展能力,可以防止注射喷嘴100的末端在喷射时损坏或变形的现象,因此优选地,注射喷嘴100和壳体的下部由锆基陶瓷材料中的二氧化锆(氧化锆)形成。
药物供应室200可以存储药物,并将存储的药物选择性地供应至注射喷嘴100。
参考图1,药物供应室200的上部被弹性膜400密封,下部被药物注射阀600密封,侧部被药物补充阀700密封,在正常情况下,药物可以被所述弹性膜400、药物注射阀600和药物补充阀700密封,而呈不会排出至外部的状态。
压力产生室300可以容纳用于向药物供应室200施加压力的压力产生液,当压力产生液通过从外部提供的能量膨胀时,向药物供应室200侧施加压力。
根据本实用新型的一实施例,压力产生液可以使用一般的水,也可以使用溶胶(sol)及凝胶(gel)等各种液体物质,例如酒精或聚乙二醇等。此外优选使用脱气(degassed)液体作为压力产生液,以最小化产生气泡时的残留气泡。此外更优选地,当在纯水中添加电解质(盐等)作为压力产生液时,分子被电离使液体分子结构瓦解所需的能量减少,从而可以更好地形成气泡。
图2示出根据本实用新型一实施例,随着压力产生室膨胀向药物供应室施加压力,从而药物供应室向注射喷嘴供应药物的状态。
其中,向压力产生室300供应能量的外部装置可以是使用微波、激光等集中能量的能量提供装置。所述能量提供装置将对水具有高吸收率的波长2940nm的激光能量集中到压力产生室300内部的压力产生液,压力产生液的蒸发使体积瞬间膨胀,并由此导致压力增加使得冲击波被传递,从而可以向所述药物供应室200施加压力。
由此,通过所述压力产生室300产生的压力,药物供应室200将容纳在内部的药物供应至注射喷嘴100侧,注射喷嘴100通过供应的药物生成微射流而向目标部位注射药物。
此时,压力产生室300和药物供应室200之间形成弹性膜400,本实用新型的弹性膜400通过压力产生室300的膨胀向药物供应室200侧伸展。
根据一实施例,弹性膜400可以通过硅橡胶(silicone rubber)来实现。
弹性膜400利用伸展的弹力,根据所述压力产生室300是否膨胀而向所述药物供应室200侧延展,或当外部(例如能量提供装置)能量供应中断时压力产生室300的体积再次恢复原状,弹性膜400可以重新回到原位。
药物补充室500可以与外部的药物额外供应器900结合,以补充药物供应室200中随着向目标部位注射药物而消耗的药物,并可以连接于药物供应室200的一侧,将从药物额外供应器900供应的药物输送至药物供应室200。
更具体地,药物补充室500通过所述压力产生室300的膨胀将容纳在药物供应室200的药物送至药物注射喷嘴100侧而消耗药物。由此,药物补充室500可以从药物供应室200的侧部额外供应药物,以重新补充药物供应室200内部的药物。
此时,药物补充室500为了额外供应药物,需要药物额外供应器的注射过程。
图3示出根据本实用新型一实施例的药物额外供应器向药物补充室额外供应药物的状态。
本实用新型的微射流药物注射装置10可以不包括药物额外供应器900的结构,也可以包括药物额外供应器900而构成。
药物额外供应器900可以向药物供应室200填充药物的空间额外供应药物。
当压力产生室300膨胀使弹性膜400向药物供应室200侧膨胀后,压力产生室300的气泡消失且收缩时,药物供应室200的内部压力减小,因此药物补充阀700开口而可以从药物额外供应器900接收补充药物。
药物额外供应器900可以在不驱动压力产生室300的情况下以恒定压力补充药物,所述恒定压力为当药物供应室200内部填充过多的药物时不再向注射喷嘴100供应药物的水平。
药物额外供应器900可以以可拆卸的形态与位于药物供应室200的侧部的药物补充室500结合。通过药物补充室500额外供应药物,且药物供应室200可以通过药物补充室500额外接收药物。
参考图1至图3,本实用新型的微射流药物注射装置10可以包括药物注射阀600和药物补充阀700。
药物注射阀600位于药物供应室200的一端(例如下端),在中央或一部分区域可以形成狭缝。通过来自外部(例如能量提供装置和压力产生室)的压力向药物供应室200传递压力时,药物注射阀600的所述狭缝打开的同时可以使存储在药物供应室200的药物流向注射喷嘴100侧。
并且,药物补充阀700可以形成在药物补充室500的一端(例如侧部),并形成有仅在从药物额外供应器900额外供应药物时开放以使所述额外供应的药物可以流向药物补充室500的通道。
所述药物注射阀600和药物补充阀700均可以由具有弹性的材质(例如橡胶)形成。
药物注射阀600可以设置为防逆流阀,从药物供应室200供应的药物仅能向注射喷嘴100侧移动。
药物注射阀600的上部可以设置在中间通道800的内部,以紧贴于形成在药物供应室200与注射喷嘴100之间的中间通路800。
药物注射阀600可以形成有上部开口的圆形入口,且形成为截面尺寸向下部减小的形态。药物注射阀600的形状可以是圆锥形,垂直截面可以是三角形。即,药物注射阀600可以形成为宽度在从药物供应室200供应的药物向注射喷嘴100移动的方向上变窄的形态。
药物注射阀600使流体(液体、气体等)仅向一个方向流动,且药物注射阀600局部或整体的形状可以形成为鸭嘴形状或具有封闭入口的形状,如笛子口形状。
药物注射阀600使填充在药物供应室200的药物通过注射喷嘴100向外部喷射,但可以防止外部的空气等通过注射喷嘴100流入,以防止外部空气与填充在药物供应室200的药物混合,从而可以防止药物被污染。
同样地,药物补充阀700可以设置为防逆流阀,从药物额外供应器900额外供应的药物仅能向药物补充室500侧移动。
本实用新型的药物补充阀700可以与药物注射阀600使用相同的阀,并且只要是可以防止逆流的结构,即可以使用各种形态的阀。
药物补充阀700可以形成为宽度在从药物额外供应室900供应的药物向药物补充室500移动的方向上变窄的形态。
药物补充阀700将填充在药物补充室500的药物供应至药物供应室200内部,但可以防止外部的空气等通过药物补充阀700流入药物补充室500内部,以防止外部空气等与填充在药物补充室500和药物供应室200的药物混合,从而防止药物被污染。
优选地,根据本实用新型一实施例的药物补充室500以弹性材质(例如橡胶、硅胶等),以便于在从注射喷嘴100喷射药物的同时,通过产生的负压将填充在药物补充室500的药物填充至药物供应室200内部。
优选地,为了防止药物变质,药物补充室500的填充有药物的部分密封,以防止药物之外的其他气体进入。
药物注射阀600和药物补充阀700包括位于中心的药物可以流过的狭缝。
图4是概略示出本实用新型一实施例的药物补充阀的立体图,图5示出从各个角度观察本实用新型一实施例的药物补充阀的附图。
图4和图5示为了药物补充阀700,但是药物注射阀600也可以以与药物补充阀700相同的阀实现,因此参考图4和图5的说明也适用于药物注射阀600。
参考图4和图5,药物补充阀700形成为圆锥形,中心部分可以形成使药物流过的狭缝710。更具体地,药物补充阀700的引入药物的上部形成为圆形,排出药物的下部可以形成为三角柱形状。
图5从左侧开始是左剖视图、主视图、右视图、后视图,主视图上面的图是俯视图,主视图下面的图是仰视图。
药物补充阀700的狭缝710通常保持关闭状态,当从药物额外供应器900额外供应药物时狭缝710开放的同时,药物被填充至药物补充室500,随着填充有药物的侧(药物供应室)的压力变低而完成药物供应时,狭缝710通过药物补充阀700的复原力(弹力)关闭,可以防止从外部吸入流体。
根据本实用新型一实施例的药物注射阀600通常也保持关闭状态,药物被填充至药物供应室200时狭缝也保持关闭状态,当弹性膜400通过压力产生室300的膨胀向填充药物的侧传递压力时,狭缝通过该压力开放的同时药物通过注射喷嘴100被注射到目标部位。被填充药物的注射喷嘴100侧的内部压力变低而完成药物喷射时,狭缝通过药物注射阀600的复原力(弹力)关闭,可以防止从外部吸入流体。
根据本实用新型的狭缝710如图5所示,可以形成为一字形,也可以形成为十字形或弯曲的形态,也可以形成为除此之外的各种形态。
药物被补充并喷射的顺序为,药物从药物额外供应器900通过药物补充室500流向药物供应室200内部,药物供应室200内部的药物通过注射喷嘴100向外部喷出的同时可以以微射流形态喷射。如此,将药物注射到目标部位后,通过药物注射阀600阻断流体流入注射喷嘴100,通过按照注射到目标部位的药物的量而减少的压力,可以重新从药物额外供应器900向药物供应室200填充药物。通过这样的循环过程,无需另外供电或另外控制即可填充药物。
上述对本实用新型的描述仅为示例,本实用新型所属领域的普通技术人员将理解,在不改变本实用新型的技术精神或本质特征的情况下,可以容易地修改为其他具体形式。因此,应理解以上描述的实施例在所有方面都是示例性的而非限定性的。例如,描述为单一类型的各结构要素可以分散实施,类似地,描述为分散式的结构要素也可以组合形式实现。
本实用新型的范围由所附权利要求书表示,凡从权利要求书及其等同物推出的所有变更或修改均应理解为包含在本实用新型的范围内。

Claims (8)

1.一种微射流药物注射装置,用于向目标部位注射药物,其特征在于,包括:
注射喷嘴,通过来自一侧的压力向所述目标部位注射药物;
药物供应室,存储所述药物并将存储的药物选择性地供应至所述注射喷嘴;
药物补充室,能够与外部的药物额外供应器结合以补充所述药物供应室中随着向所述目标部位注射药物而消耗的药物,并且连接于所述药物供应室的一侧,将从所述药物额外供应器供应的药物输送至所述药物供应室;
药物补充阀,形成在所述药物补充室的一端,并形成有仅在从所述药物额外供应器供应药物时开放而使供应的所述药物流向所述药物补充室的通路。
2.根据权利要求1所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
所述药物补充阀具有弹性,且形成为宽度在从所述药物额外供应器供应的药物向所述药物补充室移动的方向上变窄的形态。
3.根据权利要求2所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
所述药物补充阀是防逆流阀,
从所述药物额外供应器供应的药物仅能向所述药物补充室侧移动。
4.根据权利要求1所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
还包括:药物注射阀,位于所述药物供应室的一端,在中央或一部分形成狭缝,当通过来自外部的压力向所述药物供应室传递压力时所述狭缝打开,使存储在所述药物供应室的药物流向所述注射喷嘴侧。
5.根据权利要求4所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
所述药物注射阀具有弹性,且形成为宽度在从所述药物供应室供应的药物向所述注射喷嘴移动的方向上变窄的形态。
6.根据权利要求5所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
所述药物注射阀是防逆流阀,
从所述药物供应室供应的药物仅能向所述注射喷嘴侧移动。
7.根据权利要求1所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
还包括:压力产生室,容纳用于向所述药物供应室施加压力的压力产生液,当所述压力产生液通过从外部提供的能量膨胀时,向所述药物供应室侧施加压力。
8.根据权利要求7所述的微射流药物注射装置,其特征在于,
还包括:弹性膜,形成在所述压力产生室与所述药物供应室之间,通过所述压力产生室的膨胀向所述药物供应室侧伸展。
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