[發明專利]精密可控無創給藥裝置

無效

• 申請號: 201410021679.2
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103785104A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 彭瀚旻;胡俊輝;時運來
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: A61M37/00
• 分類號: A61M37/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及精密可控無創給藥系統，屬于超聲領域、超聲醫學、壓電技術領域。

背景技術

現代戰爭中大規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；而對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，過量的藥劑甚至導致患者血糖過低而死亡，為解決上述問題則需要對胰島素藥液進行無創、精確給藥。1995年，美國麻省理工學院（MIT）的Robert?Langer團隊為解決胰島素注射問題，研發了低頻超聲的無創給藥操作。通過超聲波在藥液中的空化作用，使得空化氣泡發生沖擊波和微射流，暫時破壞角質層組織，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。超聲消失后，角質層在一段時間后復原，皮膚不再具有藥液滲透性。但是，這種無創滲透過程主要依賴藥液本身的擴散運動，這種擴散運動的強弱主要與藥液的性質和超聲波特性有關。其中，藥液的屬性可以通過添加促滲劑改變，但是這種改變呈現突變性和不穩定性，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現連續可調的給藥速率；然而通過加大超聲功率的方法來提高滲透率又可能會導致皮膚或其他生物組織的永久損傷，實現不了無創給藥的目的。因此，目前國際上低頻超聲透皮給藥的現有技術還無法實現精密可控無創給藥的操作，從而影響給藥的治療速率與效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種可以對藥物滲透率可精確控制的無創給藥裝置，達到優化藥物給藥劑量，調節藥物滲透速度，從而達到減小藥物副作用，精確治療的目的。

一種精密可控無創給藥裝置，其特征在于：包括給藥筒、藥液壓強調節系統、超聲波發生系統；其中藥液壓強調節系統包括安裝于給藥筒內的活塞頭，與活塞頭相連的活塞桿，與活塞桿相連用于驅動其直線運動的壓電直線電機驅動頭；其中超聲波發生系統包括超聲輻射頭，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。

超聲輻射頭用于在藥液中產生超聲波，通過低頻超聲透皮給藥技術破壞皮膚的角質層，使藥液可以一定的滲透率透過皮膚，進入生物組織的新陳代謝中，完成無創給藥的目的。

壓電直線電機驅動頭帶動活塞桿做直線運動，活塞桿帶動活塞頭在給藥腔內做直線運動，此時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動趨勢下可以給藥液施加正/負壓強，且藥液壓強精度可以通過壓電直線電機驅動力的大小來調節。壓強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。因此通過要當直線電機驅動力的控制，就可以實現藥液壓強的精確控制，從而進一步實現藥液滲透精確可控的目的。

此外，在調節藥液壓強的同時，還可以對超聲功率或頻率進行微調，改變藥液的空化程度和聲流的循環速度，促進或抑制角質層的破壞，從而進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現精密可控無創給藥的目的。

與現有技術相比，本發明利用壓電直線電機驅動系統的高精度的連續可調輸出力，與超聲波功率與頻率對藥液的影響，通過同時調節藥液內壓強與聲功率或頻率來精確控制給藥的滲透率，對體內病灶進行超聲精確給藥操作，降低藥物副作用，提高病人耐受度，達到快速精準治愈疾病的目的。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖中標號名稱：?1：活塞桿；2：活塞頭；3：壓電直線電機驅動頭；4：給藥筒；5：超聲輻射頭；6：藥液；7：皮膚。?

具體實施方式

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，保證藥液不會由皮膚或活塞邊沿泄漏；?

然后，打開超聲輻射頭5對藥液6進行超聲空化作用，使皮膚的角質層打開微滲透通道；

再次，給壓電直線電機驅動頭3施加電信號，使活塞桿1與活塞頭2給藥液施加正/負向壓強；

最后，同時控制壓電直線電機驅動頭3和超聲輻射頭5的電信號，來精密調節活塞對藥液6的壓強，以及超聲空化效果，最終實現皮膚7無創給藥中藥液滲透率精確可控的目的。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。