精密可控?zé)o創(chuàng)給藥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密可控?zé)o創(chuàng)給藥裝置，屬于超聲領(lǐng)域、超聲醫(yī)學(xué)、壓電【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括給藥筒（4）、藥液壓強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、超聲波發(fā)生系統(tǒng)；其中藥液壓強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括安裝于給藥筒（4）內(nèi)的活塞頭（2），與活塞頭（2）相連的活塞桿（1），與活塞桿（1）相連用于驅(qū)動(dòng)其直線運(yùn)動(dòng)的壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭（3）；其中超聲波發(fā)生系統(tǒng)包括超聲輻射頭（5），它安裝在活塞頭（2）上，電極部分做防水處理，其輻射面直接作用于藥液。該裝置利用壓強(qiáng)與超聲功率或頻率的共同調(diào)節(jié)，可以準(zhǔn)確控制藥液的滲透率，使藥液在低頻超聲透皮作用下實(shí)現(xiàn)精密可控?zé)o創(chuàng)給藥的目的。
【專利說明】精密可控?zé)o創(chuàng)給藥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精密可控?zé)o創(chuàng)給藥系統(tǒng)，屬于超聲領(lǐng)域、超聲醫(yī)學(xué)、壓電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中大規(guī)模殺傷性武器的使用，往往傷員傷口的大面積出血或組織壞死，因而急需快速麻醉和精確給藥的技術(shù)；而對(duì)于糖尿病等慢性疾病的治療，往往采用每日皮下注射胰島素的方法，但往往導(dǎo)致疼痛、皮膚感染、皮下淤血、脂肪墊的形成、腹部肥胖、胰島素抗藥性等副作用，過量的藥劑甚至導(dǎo)致患者血糖過低而死亡，為解決上述問題則需要對(duì)胰島素藥液進(jìn)行無創(chuàng)、精確給藥。1995年，美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)的Robert Langer團(tuán)隊(duì)為解決胰島素注射問題，研發(fā)了低頻超聲的無創(chuàng)給藥操作。通過超聲波在藥液中的空化作用，使得空化氣泡發(fā)生沖擊波和微射流，暫時(shí)破壞角質(zhì)層組織，在皮膚中形成微滲透通道，完成藥物的透皮給藥過程，其滲透率與超聲功率和頻率有關(guān)。超聲消失后，角質(zhì)層在一段時(shí)間后復(fù)原，皮膚不再具有藥液滲透性。但是，這種無創(chuàng)滲透過程主要依賴藥液本身的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，這種擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱主要與藥液的性質(zhì)和超聲波特性有關(guān)。其中，藥液的屬性可以通過添加促滲劑改變，但是這種改變呈現(xiàn)突變性和不穩(wěn)定性，滲透速率的突然增加以及藥液藥效受到促滲劑的干擾使得此方法無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)的給藥速率；然而通過加大超聲功率的方法來提高滲透率又可能會(huì)導(dǎo)致皮膚或其他生物組織的永久損傷，實(shí)現(xiàn)不了無創(chuàng)給藥的目的。因此，目前國(guó)際上低頻超聲透皮給藥的現(xiàn)有技術(shù)還無法實(shí)現(xiàn)精密可控?zé)o創(chuàng)給藥的操作，從而影響給藥的治療速率與效果。
發(fā)明內(nèi) 容
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種可以對(duì)藥物滲透率可精確控制的無創(chuàng)給藥裝置，達(dá)到優(yōu)化藥物給藥劑量，調(diào)節(jié)藥物滲透速度，從而達(dá)到減小藥物副作用，精確治療的目的。
[0004]一種精密可控?zé)o創(chuàng)給藥裝置，其特征在于:包括給藥筒、藥液壓強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、超聲波發(fā)生系統(tǒng)；其中藥液壓強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括安裝于給藥筒內(nèi)的活塞頭，與活塞頭相連的活塞桿，與活塞桿相連用于驅(qū)動(dòng)其直線運(yùn)動(dòng)的壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭；其中超聲波發(fā)生系統(tǒng)包括超聲輻射頭，它安裝在活塞頭上，電極部分做防水處理，其輻射面直接作用于藥液。
[0005]超聲福射頭用于在藥液中產(chǎn)生超聲波，通過低頻超聲透皮給藥技術(shù)破壞皮膚的角質(zhì)層，使藥液可以一定的滲透率透過皮膚，進(jìn)入生物組織的新陳代謝中，完成無創(chuàng)給藥的目的。
[0006]壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭帶動(dòng)活塞桿做直線運(yùn)動(dòng)，活塞桿帶動(dòng)活塞頭在給藥腔內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由于活塞頭和給藥腔之間的密封作用和液體的不可壓縮性，活塞頭在活塞桿直線運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)下可以給藥液施加正/負(fù)壓強(qiáng)，且藥液壓強(qiáng)精度可以通過壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)力的大小來調(diào)節(jié)。壓強(qiáng)的變化可以改變皮膚上藥液的滲透壓，滲透壓的精確變化就可以精確的改變藥液的滲透速率。因此通過要當(dāng)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)力的控制，就可以實(shí)現(xiàn)藥液壓強(qiáng)的精確控制，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)藥液滲透精確可控的目的。
[0007]此外，在調(diào)節(jié)藥液壓強(qiáng)的同時(shí)，還可以對(duì)超聲功率或頻率進(jìn)行微調(diào)，改變藥液的空化程度和聲流的循環(huán)速度，促進(jìn)或抑制角質(zhì)層的破壞，從而進(jìn)一步增加藥液滲透率的可控性，使藥液在低頻超聲透皮作用下最終實(shí)現(xiàn)精密可控?zé)o創(chuàng)給藥的目的。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高精度的連續(xù)可調(diào)輸出力，與超聲波功率與頻率對(duì)藥液的影響，通過同時(shí)調(diào)節(jié)藥液內(nèi)壓強(qiáng)與聲功率或頻率來精確控制給藥的滲透率，對(duì)體內(nèi)病灶進(jìn)行超聲精確給藥操作，降低藥物副作用，提高病人耐受度，達(dá)到快速精準(zhǔn)治愈疾病的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中標(biāo)號(hào)名稱:1:活塞桿；2:活塞頭；3:壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭；4:給藥筒；5:超聲輻射頭；6:藥液；7:皮膚。
【具體實(shí)施方式】
[0010]首先，給藥筒4被按壓在皮膚7上，注入藥液6，并以活塞密封，保證藥液不會(huì)由皮膚或活塞邊沿泄漏；
然后，打開超聲輻射頭5對(duì)藥液6進(jìn)行超聲空化作用，使皮膚的角質(zhì)層打開微滲透通
道；
再次，給壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭3施加電信號(hào)，使活塞桿I與活塞頭2給藥液施加正/負(fù)向壓強(qiáng)；
最后，同時(shí)控制壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭3和超聲輻射頭5的電信號(hào)，來精密調(diào)節(jié)活塞對(duì)藥液6的壓強(qiáng)，以及超聲空化效果，最終實(shí)現(xiàn)皮膚7無創(chuàng)給藥中藥液滲透率精確可控的目的。
[0011]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可精密可控?zé)o創(chuàng)給藥裝置，其特征在于: 包括給藥筒(4)、藥液壓強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、超聲波發(fā)生系統(tǒng)； 其中藥液壓強(qiáng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括安裝于給藥筒(4)內(nèi)的活塞頭(2)，與活塞頭(2)相連的活塞桿(1)，與活塞桿(I)相連用于驅(qū)動(dòng)其直線運(yùn)動(dòng)的壓電直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)頭(3 ); 其中超聲波發(fā)生系統(tǒng)包括超聲輻射頭(5)，它安裝在活塞頭(2)上，電極部分做防水處理，其輻射面直接作用于藥液(6)。
【文檔編號(hào)】A61M37/00GK103785104SQ201410021679
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】彭瀚旻, 胡俊輝, 時(shí)運(yùn)來 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)