CN102413851B - 气动注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于与牙科诊疗椅中提供压缩空气流的输出接口相连接的气动注射装置，所述气动注射装置包括：注射单元，所述注射单元包括具有近端、远程及在近端和远程之间用于接纳牙科药筒的空腔的单元本体，其中所述远程具有与注射针头连接的注射针连接器，所述近端与气密适配器气密地连接；输出压力选择器，其输出端与所述气密适配器的另一端气密地连接；空气释放装置，其输出端与所述输出压力选择器的输入端气密地连接；和输入压力调节器，其输出端与所述空气释放装置的输入端气密地连接，且其输入端与所述牙科诊疗椅的气压输出接口连接。

Description

气动注射装置

技术领域

本发明涉及一种注射装置，特别是一种适于与可以提供压缩空气流的牙科诊疗椅的空气输出接口相连接的气动注射装置，其特别适合于注射牙科手术用的麻醉剂。

背景技术

局部注射麻醉剂是牙科治疗中不可缺少的步骤，但是，它对于牙科医生和患者都始终不是一个好的经历。在市场上存在各种牙科麻醉剂注射装置，其中手动(拇指或手掌)驱动式注射装置和基于计算机的注射装置是本领域已知的。

使用手动驱动式注射装置时，牙科医生的手指关节既要施加压力，又要控制注射针头，故有可能对牙科医生的手指关节造成职业伤害。另外，在使用一只手施加压力操纵注射装置或注射针头的同时，牙科医生很难维持用该同一只手进行稳定的注射。因此，使用这种注射器来注射麻醉药难以顺利地实现无痛注射的效果。此外，患者在接受牙科局部麻醉时感到疼痛，其结果是患者的回诊率低和依从性减少。

虽然计算机化注射装置能带来自动化和精确控制注射剂量等优点，然而，计算机化注射装置较为昂贵并且需依赖于计算机设备，这将导致额外的成本增加。而且，目前大多数牙科医生在执业时不需使用计算机，因而可能不熟悉计算机操作，计算机化注射装置会增加牙科医生在操作上的困难。因此，出于经济上的考虑和低技术的要求，全世界的牙科专业人员绝大多数仍采用手握式的传统筒式注射器。

由于上述传统麻醉剂注射装置的缺点，因此大部分的牙科医生很早已出现职业健康问题，如腕管综合症。拇指和手掌肌腱频繁磨损导致牙科医生患有肌腱炎，如果及早处理的话，这种病是可以预防的。

传统麻醉剂注射装置的另一个缺点是：它在控制注射的压力、速度、剂量和组织渗透性方面的能力有限。这导致了患者在接受麻醉剂注射时有疼痛感觉的痛苦经历。

因此，有需要开发一种气动麻醉注射系统，该系统易于安装和操作且结构简单，不需要使用计算机或额外的电子设备。这种系统不仅能够使牙科医生免受职业伤害，而且可以减轻患者的疼痛。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种气动麻醉剂注射装置来至少部分地克服现有技术上的缺点，所述气动麻醉剂注射装置具有结构相对简单、成本低、易于安装和操作等优点。

因此，本发明提供了一种适于与牙科诊疗椅中提供压缩空气流的空气输出接口相连接的气动注射装置，所述气动注射装置包括：

注射单元，所述注射单元包括具有近端、远程及在近端和远程之间用于接纳牙科药筒的空腔的单元本体，其中所述远程具有与注射针头连接的注射针连接器，所述近端与气密适配器气密地连接；

输出压力选择器，其输出端与所述气密适配器的另一端气密地连接；

空气释放装置，其输出端与所述输出压力选择器的输入端气密地连接；和

输入压力调节器，其输出端与所述空气释放装置的输入端气密地连接，且其输入端与所述牙科诊疗椅的空气输出接口连接。

控制装置可选择地设置在所述注射单元的单元本体上，以控制流入所述注射单元的压缩空气的流速和压力。

根据本发明的一个具体实施例，在所述牙科药筒内靠近所述注射单元的单元本体的近端位置处设置可移动的橡胶塞，以通过空气推动放在所述牙科药筒内的麻醉剂的注射。所述气密适配器还设有硅胶垫片，提供与所述药筒的气密接触，便于注射所述麻醉剂。优选地，所述牙科药筒突出超过上述单元本体的近端1mm至5mm，这可以确保硅胶垫片与所述牙科药筒直接接触并对所述牙科药筒施加压力。

在本发明的一个优选的实施例中，所述输出压力选择器是三通阀，所述三通阀具有用于让空气流过的空气导管，以及与所述空气导管连通的转动调节器，用于向所述注射单元提供具有所希望压力的空气。优选地，所述转动调节器做成具有不同大小的空气管道的柱形阀，所述空气管道与所述空气导管是操作连通的，控制空气处于不同的压力。更优选地，所述输出压力选择器设置成可以用手指轻松地操纵所述转动调节器。

根据本发明的另一个实施例，所述空气释放装置包括主进气信道、与所述主进气通道连通的次进气通道、与所述主进气通道操作连通的出气通道、以及与所述次进气通道连通的排气通道，其中在所述排气通道内沿中心线轴向地安装浮阀、无声格栅(silentmesh)和弹簧圈，所述弹簧圈的一端连接到所述浮阀，另一端连接到上述无声格栅。

在根据本发明的另一个实施例中，所述输入压力调节器包括压力表和用于将压缩空气的压力调节到所希望的范围内的压力调节组件。输入压力调节器的输入端优选地配备与牙科诊疗椅的空气输出接口连接的即插即用的管状连接器。

根据本发明，所述注射单元的单元本体、气密适配器、输出压力选择器、空气释放装置和输入压力调节器之间通过螺纹连接或通过即插即用的方式来连接。

根据本发明的实施例，所述气动注射装置的牙科药筒和针头使用标准牙科药筒和针头。

本发明提供了一种无需用力的气动驱动式局部麻醉剂注射装置，它可以取代要求用力的传统掌拇指握式注射系统。根据本发明的注射装置，长远而言，牙科医生的执业水平不会因为职业伤害而受到损害。本发明的气动注射装置的特点在于通过精密控制装置对注射的压力、速率和剂量实施控制，使患者在接受治疗时依从性较高，从而提高患者的治疗品质。所述气动注射装置容易安装和操作，设计上方便使用者使用(如笔握型)，并且不需要安装任何软件或硬件。所述气动注射装置的另一个优点是它与目前已有的标准药筒和针头兼容，不需要对它们作任何修改。

本发明在牙科行业中第一次提供了由牙科诊疗椅气压驱动、并且不需配置计算机的通用注射装置。所述注射装置独立地工作，不需要使用任何新的药物容器和/或注射针。本发明的气动注射由来自牙科诊疗椅的医用空气输出接口的压缩空气(牙科诊疗椅在目前的牙科医生执业中是不可缺少的工具)来驱动，不需要额外的电插座或电源。

本发明的注射装置可以广泛地应用在各种具体的牙科麻醉手术中，包括但不限于浸润式注射、骨内注射、韧带内注射(intra-ligament injection)、前中上齿槽神经阻断(AMSA)注射、上颚前上齿槽神经阻断(P-ASA)注射、牙周韧带(PDL)注射、下颚阻断注射(block injection)等等。

附图说明

下面参考附图结合实施例更详细地说明本发明的其他目的、特征、特点和效果，其中：

图1是根据本发明第一实施例的气动注射装置的示意图；

图2a是图1所示的气动注射装置中使用的输入压力调节器的顶视示意图；

图2b是图2a的输入压力调节器的侧视示意图；

图3a-3e是图1所示的气动注射装置中使用的空气释放装置的示意图；

图4a是图1所示的气动注射装置中使用的输出压力选择器的示意图；

图4b是沿图4a的A-A面截取的输出压力选择器的示意图；

图4c是沿图4a的B-B面截取的输出压力选择器的示意图；

图4d是沿图4a的C-C面截取的输出压力选择器的示意图；

图5是在图1所示的气动注射装置中使用的注射单元的示意图；和

图6是根据本发明第二实施例的注射单元的示意图。

具体实施方式

虽然以优选的实施例来说明和描述本发明，但本发明的气动注射装置可以用不同材料做成具有许多不同的配置、大小和形式。

参考图1，图中示意地给出根据本发明第一实施例构造的气动注射装置100。气动注射装置100适于与具有提供压缩空气流的空气输出接口的牙科诊疗椅配合使用。如图1所示，气动注射装置100包括输入压力调节器10，所述输入压力调节器的输入端配有连接器(未显示)以与上述空气输出接口连接，所述输入压力调节器10可以调整所述压缩空气流的压力以在其输出端保持预定的压力范围。所述气动注射装置100包括空气释放装置20，所述空气释放装置的输入端与所述输入压力调节器10的输出端气密地连接，更好地控制压力的释放，所述空气释放装置的输出端与输出压力选择器30的输入端气密地连接。所述气动注射装置100还包括注射单元40，所述注射单元与输出压力选择器30的输出端气密地连接，这将在下文中详细描述。藉此，建立了一条供空气流通过的路径：输入压力调节器10-空气释放装置20-输出压力选择器30-注射单元40。图1还示出在麻醉剂注射单元40内安装了装有麻醉剂的牙科药筒和注射针，通过压缩的空气流就可以注射麻醉剂。根据本发明，牙科药筒可以是定制的牙科麻醉剂药筒或标准型(1.8毫升)牙科麻醉剂药筒，注射针也是如此。

图2a和2b显示用在图1的气动注射装置100中的输入压力调节器10。输入压力调节器10包括串联连接的输入连接器11、压力调节组件12和压力表13。输入连接器11可以是即插即用的管状接插件，便于与牙科诊疗椅的空气输出接口连接。压力调节组件12可以由压力调节螺杆、压力调节阀等等形成，将输出压力调整和确定在所希望的范围内。压力表13向牙科医生提供压力读数。所述输入压力调节器10还包括与空气释放装置20相连接的输出连接器14。在该实施例中，输出连接器14是即插即用的管状接插件，便于与空气释放装置20实时地连接。

空气释放装置20如图3a-3e所示，包括主进气通道A-C、次进气信道A-B、出气信道D-E以及排气信道F。次进气信道A-B分别与主进气信道A-C和排气信道连通，所述主进气信道A-C与出气信道D-E可操作地连通。浮阀21、无声格栅22和弹簧圈23沿中心线轴向安装在排气通道内，所述弹簧圈的一端连接到所述浮阀21，另一端连接到上述无声格栅22。所述浮阀21能够在来自主进气通道A-C输出的压缩空气的向上力和来自弹簧圈23的弹力的共同作用下垂直地移动。随着浮阀21的移动，主进气通道A-C可以与出气通道D-E连通或不连通。浮阀21在垂直方向上设置成在所述浮阀处于释放位置时所述主进气通道A-C与所述出气通道不连通，并且在所述浮阀处于压缩位置时所述主进气通道A-C与所述出气通道D-E连通。在此实施例中，所述浮阀21是具有U形截面的盘形构件。如果压缩气流被切断，或气压经排气通道泄压至外界时，浮阀21可以保持在释放位置，此时所述主进气通道A-C与所述出气通道D-E不连通。当压缩空气流入所述主进气通道A-C时，所述浮阀被推动向上移动至压缩位置，此时所述主进气通道A-C与所述出气通道D-E连通，空气可以经所述出气通道D-E自所述空气释放装置20流出，如图3c所示。在切断压缩空气流初期，保留在所述空气释放装置20中的气流将经次进气通道A-B逐渐逸出进入排气通道F中，然后逸出到外界，在这种情况下，在主进气通道A-C与所述出气通道D-E之间会产生压力差，所述浮阀21在弹簧圈23的弹力作用下从压缩位置向下移动至释放位置，如图3d所示。这使得所述主进气通道A-C与所述出气通道D-E再次不连通，在切断压缩空气流结束时，气动注射装置内剩余压缩气流将通过出气信道D-E和排气信道快速地释放到外界，如图3e所示。在此实施例中，无声格栅22安装在排气通道的输出端，用于减小将空气释放到外界所造成的噪音。根据本发明，空气释放装置20用作气动注射装置的快速排气阀门，它可以单独地提供，或与输入压力调节器10形成一体。

输出压力选择器30如图4a-4d所示。在此实施例中，输出压力选择器30是机械式多路选择器，例如适合由操作员的手指手动切换的三通阀。输出压力选择器30包括具有供压缩空气流过的横向空气导管32的管状体31，以及自所述管状体31的顶部垂直地延伸到并穿过所述横向空气导管的开口，所述开口用于接纳转动调节器，所述转动调节器用于控制所述气流，为所述注射单元提供具有所希望的气压的空气。将转动调节器设置成用一个手指如拇指就可以对它进行操纵。在此实施例中，所述转动调节器是柱形阀33，它被构造为具有不同直径的三条空气管道333，所述三条管道与所述横向空气导管32可操作地相互连通，通过引导压缩气流穿过各个不同直径的空气管道就能够改变流过所述横向空气导管32的压缩气流的压力。应当理解的是，所述空气管道可依需要具有不同截面和/或不同的大小，只要能够在所述横向空气导管32的两端部之间建立所希望的压力差即可。在此实施例中，柱形阀33具有T形截面，由位于管状体31上的上圆板部分331和接纳在管状体31的开口内的下圆筒形部分332组成。如图4d所示，所述空气管道的中轴线位于所述下圆筒形部分的同一平面上，所述空气管道相互连通，通过转动所述上圆板部分331可以选择不同的空气管道。转动所述上圆板部分331允许一相应的空气管道与所述横向空气导管32连通，从而在横向空气导管的两端之间产生压力差，藉此在输出压力选择器30的输出端提供所希望的输出压力。应当明白，多个不同直径的空气通道可以位于下圆筒形部分332的不同平面上，将下圆筒形部分垂直地上下移动可以在所述多个空气管道之间进行切换，允许压缩空气流流过特定的空气通道而得到所希望的输出。可以理解的是，使用输出压力选择器30可以在多个不同的输出压力之间进行快速切换，达到所需的麻醉剂注射速度。输出压力选择器30可以单独地提供，或与气动注射装置的其它部件形成一体。优选地，输出压力选择器30与注射单元40形成一体，便于操作员用手指进行手动操作。

图5显示包括单元本体41的注射单元40，所述单元本体41具有近端42、远程43和在近端和远程之间的空腔44，所述空腔44用于接纳含有麻醉剂49的牙科麻醉剂筒45。在此实施例中，注射单元40是注射器，单元本体41是注射器本体。远程43具有与针头连接的注射针连接器46，近端42与气密适配器47气密地连接。气密适配器47的另一端与输出压力选择器30的输出端气密地连接，允许空气流入到牙科麻醉剂筒45内，从而推动麻醉筒内的麻醉剂。气密适配器47配备有硅胶垫片48，这是为了以气密方式与筒45的端部51直接接触且对该端部施加压力，便于麻醉剂的注射。硅胶垫片48具有供空气流过的通孔。在所述牙科药筒45内靠近注射器本体的近端42的位置内置了可移动的橡胶塞50。优选地，所述牙科药筒45的端部51突出超过所述注射器本体的近端42，超出了1mm至5mm，以确保硅胶垫片48与所述筒45的端部51直接接触且对该端部施加压力。在该实施例中可以使用标准型和定制的牙科药筒和针头。

在气动注射装置组装后，启动压缩气源，调压后的压缩气流依次通过输入压力调节器10、空气释放装置20、输出压力选择器30和气密适配器47。从气密适配器47输出的压缩空气将驱动橡胶塞50从位于注射单元40内的麻醉剂筒45的端部51向注射针连接器46移动，以预定速率通过注射针注射所述麻醉剂。

如图1-5所示，注射单元40的单元本体41、气密适配器47、输出压力选择器30、空气释放装置20和输入压力调节器10之间可以采用即插即用的方式或卡扣方式实现气密连接。应该明白，也可以在这些部件之间采用螺纹连接，图6示出了一种螺纹型注射单元。

现在参照图6，图中示出了注射单元40的一种替换实施例，其大小和形状便于用手握持及操作。这种注射单元40包括可拆卸的气密适配器401、单元本体402和注射针连接器部分403，它们以螺纹相互串联连接在一起，而且它们所限定的内部通道将它们相互连通起来。如以上实施例所述，气密适配器401的输入端与输出压力选择器30的输出端作气密式螺纹连接，输出端与单元本体402的输入端作气密式螺纹连接，以确保它们之间保持气密连接。内法兰406设置在单元本体402的输入端附近，与接纳在单元本体402内的常规或定制的麻醉剂筒409的外圆周表面形成气密连接。在气密适配器401的输出端处设有硅胶垫片404，它具有用于供空气流过的通孔。该硅胶垫片404能够与麻醉剂筒409的近端410保持直接的气密接触，所述近端410突出超过单元本体402，如图6所示。从硅胶垫片404出来的压缩空气将推动放在所述筒409内的可移动的橡胶塞407，从而将麻醉剂推向注射针连接器部分403。可选择地，在单元本体402上设置注射指示器405，例如在该实施例中注射指示器是一个开口，观察麻醉剂筒409的状态或显示注射的进度。或者，单元本体402可由透明材料制成，就可以看到上述的注射进度。单元本体402的输出端，即注射针连接器部分403，以螺纹连接到传统的或定制的注射针上。在操作时，首先从麻醉剂注射单元40取下气密适配器401，再将麻醉剂筒409插入到单元本体402内，然后将气密适配器401安装到单元本体402上，并将注射针安装到注射针连接器部分403上。如上所述，启动压缩空气源后，调压后的压缩空气流进入气密适配器401并从硅胶垫片404的通孔出来，驱动橡胶塞407从筒409的近端410朝向注射针连接器部分403移动，以预定速率通过注射针注射所述麻醉剂。

因此，本发明提供了一种气动注射装置，它利用每个牙科医生都会配置的牙科诊疗椅的空气输出接口作为压缩空气源，无需使用额外的能源。利用各种气动部件，如输入压力调节器10、空气释放装置20、输出压力选择器30，精确地控制注射压力、流速和剂量。牙科医生只需用他或她的手指轻轻地接触气动注射装置就可以注射麻醉剂，达到所希望的操作。这与要求用力紧握以启动活塞运动的传统注射系统完全不同。一旦启动压缩空气后，将驱动药筒内的橡胶塞移动，以气动力推动麻醉剂被注射到患者的组织中，不必使用与计算机相关的软件或硬件结构。本发明的气动注射装置的另一项优点是，它与在现有市场上已有的麻醉剂药瓶和市场上的针头兼容。以压缩空气推压麻醉剂，本发明的装置可以稳定地注射麻醉剂，并且可以顺利地实现不连续分级控制注射。

根据一些优选实施例已经充分阐述了本发明的性质，然而，本发明不应该限于上述实施例和附图所示的结构和功能。应当理解，只要其基本原则没有改变，可以对许多细节作出变化或修改。本领域技术人员在不背离本发明的范围的情况下可以轻易做出许多变化和修改，这些都应当落入本发明的范围。

Claims (12)

1.一种适于与牙科诊疗椅中提供压缩空气流的空气输出接口相连接的气动注射装置，所述气动注射装置包括：

注射单元，所述注射单元包括具有近端、远程及在近端和远程之间用于接纳牙科药筒的空腔的单元本体，其中所述远程具有与注射针头连接的注射针连接器，所述近端与气密适配器气密地连接；

输出压力选择器，其输出端与所述气密适配器的另一端气密地连接；

空气释放装置，其输出端与所述输出压力选择器的输入端气密地连接，其中所述空气释放装置包括：主进气通道、与所述主进气通道连通的次进气通道、与所述主进气通道操作连通的出气通道、以及与所述次进气通道连通的排气通道，其中在所述排气通道内沿中心线轴向地安装浮阀、无声格栅和弹簧圈，所述弹簧圈的一端连接到所述浮阀，另一端连接到上述无声格栅；和

输入压力调节器，其输出端与所述空气释放装置的输入端气密地连接，且其输入端与所述牙科诊疗椅的空气输出接口连接。

2.根据权利要求1的气动注射装置，特征在于，在所述牙科药筒内靠近所述注射单元的单元本体的近端位置处内置可移动的橡胶塞，以通过空气推动放在所述牙科药筒内的麻醉剂的注射。

3.根据权利要求2的气动注射装置，特征在于，所述气密适配器还设有硅胶垫片，提供与所述药筒的气密接触。

4.根据权利要求3的气动注射装置，特征在于，所述牙科药筒突出超过所述单元本体的近端1mm至5mm，以便确保所述硅胶垫片与所述牙科药筒保持气密接触。

5.根据权利要求1的气动注射装置，特征在于，所述输出压力选择器是三通阀，所述三通阀具有用于让空气流过的空气导管，以及与所述空气导管连通的转动调节器，用于向所述注射单元提供具有所希望压力的空气。

6.根据权利要求5的气动注射装置，特征在于，所述转动调节器做成具有不同大小的空气管道的柱形阀，所述空气管道与所述空气导管是操作连通的，控制空气处于不同的压力。

7.根据权利要求5的气动注射装置，特征在于，所述输出压力选择器设置成用手指操纵所述转动调节器。

8.根据权利要求1的气动注射装置，特征在于，所述输入压力调节器包括压力表和用于将压缩空气的压力调节到所希望的范围内的压力调节组件。

9.根据权利要求1的气动注射装置，特征在于，所述输入压力调节器的输入端包括与牙科诊疗椅的空气输出接口连接的即插即用管状连接器。

10.根据权利要求1的气动注射装置，特征在于，在所述注射单元的单元本体上设置控制装置，以控制流入所述注射单元的压缩空气的流速和压力。

11.根据权利要求1至10中任一权利要求的气动注射装置，特征在于，所述注射单元的单元本体、气密适配器、输出压力选择器、空气释放装置和输入压力调节器之间通过螺纹连接或通过即插即用的方式来连接。

12.根据权利要求1至10中任一权利要求的气动注射装置，特征在于，所述气动注射装置的牙科药筒和针头使用标准牙科药筒和针头。

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