[發(fā)明專利]一種面向緊急救援的創(chuàng)面修復(fù)智能手槍及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110530042.6
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113289235B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉媛媛;簡志安;陸春祥;胡俊超;張毅;尹天源;郭子龍;高闖
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: A61M35/00
• 分類號: A61M35/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開了一種面向緊急救援的創(chuàng)面修復(fù)智能手槍及其使用方法，包括給藥模塊、高壓靜電發(fā)生模塊和操控控制模塊。給藥模塊中通過電控的步進電機實現(xiàn)給藥，并結(jié)合了靜電紡絲、生物材料擠出、材料噴霧等給藥工藝，提升原位制備的材料對創(chuàng)面的有效性；并且最為重要的是通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了即插即用，使得所述設(shè)備能夠快速對外傷創(chuàng)面進行處理，可方便快捷的應(yīng)對緊急救援場景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物制造和智能控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種面向緊急救援的創(chuàng)面修復(fù)智能手槍及其使用方法。

背景技術(shù)

全世界每年因交通事故、自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭導(dǎo)致的創(chuàng)傷患者數(shù)量超過千萬，死亡人數(shù)更是高達(dá)數(shù)百萬。因此在緊急場景下能夠快速對外傷創(chuàng)面進行有效處理具有重大意義。

現(xiàn)有的外傷技術(shù)主要集中在快速止血層面，手段大都集中在按壓方式止血或用止血材料止血后再使用紗布、繃帶等進行物理包扎的方式，真正能夠從緊急場景下的外傷創(chuàng)面進行快速有效救治目標(biāo)出發(fā)，將止血、抑菌，修復(fù)功能集成的解決方案還很匱乏。

水凝膠擠出工藝擠出成形是一種把料筒中的膠體、乳液或其他液體涂抹、灌封、擠出到產(chǎn)品特定的位置上，使產(chǎn)品起到灌封、黏貼、固定、絕緣、表面光滑等作用以實現(xiàn)元器件間的機械或電氣連接，或成形出特定形狀。因為擠出成形技術(shù)具有諸如加工速度快、出膠精密可控等優(yōu)點，近年來與生物醫(yī)療上的結(jié)合越來越多。在生物醫(yī)療領(lǐng)域，組織工程支架的快速成型是擠出成形技術(shù)的重要應(yīng)用點。采用膠原、殼聚糖，海藻酸鈣等水凝膠性質(zhì)的材料制造出的組織工程用多孔支架在藥物控釋、吸收生物流體等方面有著極為顯著的優(yōu)勢。

靜電紡絲技術(shù)利用靜電力來制備納米纖維，能夠制備連續(xù)的納米纖維，操作簡單，適用范圍廣，生產(chǎn)效率高。在靜電紡絲過程中，通過在噴絲針頭處施加高壓靜電，高壓針頭與金屬收集裝置之間會產(chǎn)生高壓電場，聚合物溶液在高壓靜電力的作用下被逐漸拉伸成圓錐狀，即泰勒錐，當(dāng)電場力增大到一定程度時，聚合物溶液就會在電斥力的作用下克服自身的表面張力和粘彈力，從噴絲針頭處噴射出來并形成細(xì)流。射流在電場的作用下向收集裝置方向運動時，都會出現(xiàn)加速現(xiàn)象，從而導(dǎo)致射流的拉伸。在初始階段，由于溶液表面張力和自身的粘彈力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電場力的作用，所以，射流在你不斷延長的同時能保持直線運動。經(jīng)過一段距離的直線運動后，射流將產(chǎn)生力學(xué)松弛現(xiàn)象。發(fā)生力學(xué)松弛時的射流長度與外加電場的大小成正比。一旦發(fā)生力學(xué)松弛，帶電量不同的射流部分，其表面的電荷相互作用將導(dǎo)致射流的不穩(wěn)定，使射流發(fā)生分裂或非直線的螺旋運動。隨著溶劑揮發(fā)，射流運動形成的納米纖維便沉積在金屬收集器上。靜電紡絲技術(shù)產(chǎn)生的納米纖維薄膜在隔離細(xì)菌、保持創(chuàng)面擁有足夠的水分、保持創(chuàng)面的聽透氣性等方面有著極為重要的作用。

現(xiàn)存的水凝膠擠出工藝多通過在三軸機的運動配合氣壓或者液壓的方式對供料提供動力，實現(xiàn)對所需要的的特定的材料的擠出。靜電紡絲工藝與水凝膠擠出工藝類似，使用相同的運動與供給的方式，同時在噴頭出接通高壓靜電實現(xiàn)相應(yīng)的工藝。這些設(shè)備多具有極其龐大的體積很難將現(xiàn)有的工藝手段應(yīng)用到急救場景當(dāng)中。因此，如何提供一種便攜式的急救創(chuàng)面修復(fù)設(shè)備是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對已有技術(shù)存在的缺陷，提出的一種集成了材料、藥物，器械在創(chuàng)面修復(fù)方面所具有的獨特優(yōu)勢的全新發(fā)明，基于組織器官缺損修復(fù)的醫(yī)學(xué)原理和技術(shù)，綜合運用生物材料，生物制造，增材制造、機械與控制等領(lǐng)域的技術(shù)成果，通過將電噴、靜電紡絲、水凝膠擠出等工藝融合到小型器械當(dāng)中，來實現(xiàn)對上述外傷創(chuàng)面的有利的方法用于急性場景的外傷救治當(dāng)中。本發(fā)明通過使用器械在創(chuàng)面原位制備具有藥物控釋能力多結(jié)構(gòu)多組分的修復(fù)材料，實現(xiàn)從生化、結(jié)構(gòu)、微觀動力等多個層面有效發(fā)揮生物材料和藥物的作用，達(dá)到對急性深度創(chuàng)面的精準(zhǔn)快速高效救治的目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種面向緊急救援的創(chuàng)面修復(fù)智能手槍，包括給藥模塊、高壓靜電發(fā)生模塊和操控控制模塊；