CN108837298B - 一种皮下药物缓释装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种皮下药物缓释装置，包括底座和盖板，所述盖板上设有施药口；还包括：转接在底座内的储药盘，该储药盘内设有沿周向均匀布置的储药腔，每个储药腔内设有推药板，药物置于该推药板上；驱动储药盘按照设定角度间歇转动的第一驱动机构，每次转动完成后，使得其中一个储药腔与所述施药口对正；在某一储药腔与所述施药口对正时驱动推药板推出药物的第二驱动机构。本发明通过磁力驱动释药，结构简单，释药操作方便，成本低，安全可靠，能够实现皮下可控间歇式释药。

Description

一种皮下药物缓释装置

技术领域

本发明专利涉及一种用于皮下缓释给药的医疗装置，属于医疗器械，具体而言，其涉及一种埋置于人体皮下的皮下药物缓释装置。

背景技术

植入式药物释放系统（IDDS）是一类经手术植入体内或皮下或经穿刺导入皮下的控制释药装置，是一种长期给药体系。其克服了长期给药时传统给药方法的缺点，能长期稳定控制靶向部位药物浓度或血药浓度，提高药物的生物利用度，从而减少用量、降低副作用。

目前的IDDS可以分为两类：不可控式和可控式。不可控式IDDS在植入体内后，即遵循既定的释放方式进行释药，无法主动更改释药状态；可控式IDDS在植入体内后能够按照实际需求进行释药模式的修改。当前的可控式IDDS大多需要电池、电路等提供能量，结构复杂，成本较高，且受到电池电量的限制难以长期植入使用。

在现有的医疗过程中，某些疾病（如肿瘤、内分泌疾病）通常需要长期皮下注射给药，患者必须长期隔天或每天来医院或医疗机构注射药物，给患者的工作、生活带来很大的不便。现有的皮下药物缓释装置多为持续缓慢释药，针对某些需要间歇给药的药物而言并不有效。譬如甲状旁腺激素（PTH），其在持续作用时只作用于破骨细胞，不利于成骨；在间歇作用时对成骨细胞的作用更大，有利于成骨。因此，需要开发一种能够埋置于皮下的药物缓释装置，能够在较长时间内实现药物的可控间歇释放，且需要具有好的生物相容性，在体内不会引发炎症反应。同时，为了根据可控性的需求，该释药装置需要能够在体外轻松的控制释药，以便于操作。

授权号为CN 201324434Y的中国实用新型专利公开了一种埋入式可充皮下缓释给药泵。其通过载药泵，在体内由弹力穿刺膜产生的压力能够实现持续性缓慢给药。该装置尽管能够埋置于皮下，且生物相容性好，但是释药方式为持续缓慢释药，不能在较长时间内实现间歇给药，且无法可控释药，具有一定的局限性。

发明内容

本发明提供了一种皮下药物缓释装置，其能够在较长时间内，实现皮下可控周期性释药。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种皮下药物缓释装置，包括底座和盖板；

所述盖板上设有施药口；

还包括：

转接在底座内的储药盘，该储药盘内设有沿周向均匀布置的储药腔，每个储药腔内设有推药板，药物置于该推药板上；

驱动储药盘按照设定角度间歇转动的第一驱动机构，每次转动完成后，使得其中一个储药腔与所述施药口对正；

在某一储药腔与所述施药口对正时驱动推药板推出药物的第二驱动机构。

采用本发明的装置，通过第一驱动机构，可以实现储药盘周向的转动，保证多个储药腔依次转动至与施药口对应的位置，实现依次施药。通过第二驱动机构，可实现药物轴向的移动，实现自动释药。

本发明中，储药盘中储药腔设置的数量可根据实际需要确定，与施药的次数和药量有关。药物置于推药板与储药腔形成的空间内，可随推药板上移而上移。

作为优选，所述第一驱动机构包括：

驱动磁子；

轴向滑动设置在盖板上的推子，该推子上设有与所述驱动磁子相斥的推子磁石；

底部与储药盘周向固定、且可轴向移动的转换传动件，该传动件将推子的轴向位移转换为储药盘的周向位移。

通过驱动磁子和推子磁石可实现驱动磁子对推子的驱动。通过转换传动件可将推子轴向的位移转化为储药盘的周向位移，实现对各个储药腔内药物的释放。

作为进一步优选，所述转换传动件为花键，该花键包括：

位于储药盘中心位置的柱体；

设置在主体四周的键体；

所述储药盘中心设有供所述柱体置入的通孔，该通孔孔壁上设有供所述键体插入的键槽；

所述推子底部设有驱动斜面；所述键体顶部设有与所述驱动斜面配合的被动驱动斜面，驱动斜面和被动驱动斜面相配合，将推子的轴向位移转换为花键的周向位移。

本发明中，通过键体实现花键与储药盘周向的定位，保证储药盘与花键同步转动。通过驱动斜面和被动驱动斜面相配合，在两者相接触时，可实现推子和花键能够轴向同步移动。

本发明中采用斜面驱动，可将轴向的总驱动力，分为轴向和周向两个分支驱动力，完美的实现了，轴向驱动向周向转动的转换。

作为优选，所述储药盘与底座之间设有复位弹性件。

作为进一步优选：所述复位弹性件为弹簧。

作为优选，所述盖板上设有交替设置的导向沟槽和凸肋，所述凸肋底面设有导向斜面；所述花键上设有与所述导向沟槽滑动配合的导向凸起；在所述推子将所述花键推至最低点时，所述导向斜面与所述花键的被动驱动斜面对接，驱使花键继续沿所述导向斜面转动。导向沟槽和导向凸起的设置，保证推子按照轴向稳定运动，避免推子发生倾斜等。导向斜面的设置，使得花键在两个相邻驱动斜面之间平滑的转动。

本发明中，在驱动磁子远离后，对推子的驱动力消失或者变弱，进而对花键的压力消失，此时被压缩的复位弹性件伸展，给予花键一向上的推力，此时被动驱动斜面同时与导向斜面和驱动斜面接触，复位弹性件伸展力，促使花键沿导向斜面继续转动，被动驱动斜面开始慢慢远离当前的驱动斜面，直至转动至于相邻的驱动斜面相抵，完成储药腔的更替。

作为优选，所述第二驱动机构为分别设置在推药板和底座上的两个相斥的磁石。所述磁石不会受到推子磁石以及驱动磁子的影响。

作为优选，还包括用于将推药板限定于储药腔内的储药盘盖，该储药盘盖上设有与所述储药腔对正连通的出药口。

作为优选，所述盖板或/和所述底座上设有固定孔。作为优选，所述盖板及底座上设有便于装置缝合固定于人体皮下的至少两个固定孔，这样的设计有利于将所述装置可靠地埋置于人体皮下。

本发明的皮下药物缓释装置，盖板、底座、推子、花键、储药盘、储药盘盖、推药板等构成的缓释装置主体，驱动磁子与主体部分相互独立，仅仅产生磁场间的作用力。所述推子上镶嵌有体外驱动的目标磁石（即推子磁石）；所述推药板上镶嵌有推出药物用磁石；所述底座上镶嵌有与推药板上极性相反的磁石；所述底座中央安装有弹簧。

本发明中，储药盘上设置有多个储药格，每个储药格内设有储药腔，本发明将待释出药物置于所述载药腔中，当需要释放药物时，由所述推药板推动，从所述盖板上设有的释药孔释出。

作为优选，除所述磁子外，所述皮下药物缓释装置其余部分均由生物相容性材料制成，作为优选，采用聚己内酯(PCL)材料，这种材料与人体组织无排斥，生物相容性出色。

作为优选，所述磁子均为铷铁硼强力磁石。

具体而言，一种皮下药物缓释装置的工作过程包括：

（1）驱动：需要驱动装置释药时，将所述驱动磁子置于所述缓释装置主体上方，所述推子受到所述驱动磁子的斥力作用，向下运动，推动所述花键进而压缩所述弹簧。当推子推动花键脱离盖板的导向卡槽后，在斜面的驱动下，花键的键体将沿驱动斜面滑向盖板的导向斜面，与导向斜面接触。

（2）释药：移开所述驱动磁子，所述弹簧恢复原长，推动所述花键向上运动，此时，所述花键上斜面与所述盖板上斜面接触，受到推力作用，所述花键沿斜面运动，从而在向上运动的同时发生旋转，进而带动储药盘旋转；载药腔旋转后，所述推药板上磁子与所述底座上磁子产生排斥，从而驱动推药板推动药物从装置中释出。

本发明的一种皮下药物缓释装置，与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明可实现人体皮下可控间歇式释药；

2、本发明可长期置于人体皮下，植入和缝合定位方便；

3、本发明装置结构紧凑、密封性好，药物无渗漏，且释药过程操作简单，病人可自行或在门诊医生指导下完成操作，减少对病人工作、生活的影响；

4、本发明装置结构简单，材料成本低，因此费用低廉。

附图说明

图1为本发明的一种皮下药物缓释装置的立体图。

图2为本发明的一种皮下药物缓释装置的3D爆炸视图。

图3为本发明的一种皮下药物缓释装置的盖板的底侧的结构示意图。

图4为本发明的一种皮下药物缓释装置的储药腔装配图。

图5a和图5b为推子两侧角度的立体图。

图6为本发明的一种皮下药物缓释装置的驱动原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，详述本发明的技术方案。

如图1和图2所示，一种皮下药物缓释装置，包括驱动磁子1，盖板2，推子3，花键4，储药盘盖5，推药板6，储药盘7，底座8，固定孔9，以及镶嵌于推子、推药板及底座上的磁石。除磁石外，皮下药物缓释装置其余部分均由生物相容性材料制成，作为优选，采用聚己内酯(PCL)材料，这种材料与人体组织无排斥，生物相容性出色。

底座8为圆桶状结构，顶部开口，为整个装置提供安装空间和支撑。底座8内设有安装腔，储药盘盖5、储药盘7、推子3、花键4安装在该安装腔内。底座8中部定位有弹簧11，弹簧11一端与底座8顶面相抵，另一端与花键4相抵，当下压花键4的力消失后，弹簧11用于对花键4提供向上的推力。

如图2和图4所示，储药盘7为圆盘结构。储药盘7中部为同轴的圆柱形通孔结构，该通孔结构侧壁沿周向均匀布置有若干键槽；键槽深度方向沿圆盘轴向布置，顶部设有供花键4插入的槽口。储药盘7上同时设有沿周向均匀布置的、用于储存药物的多个储药格10，储药格10 内为储药腔701，每个储药腔701里布置有一个推药板6，药物置于推药板上，储药腔701顶部开口，推药板上升时，药物随之被推出。

储药盘盖5为圆形板状结构，中心位置与储药盘7对应的位置同样开设有大小一致的圆柱形通孔结构以及周向设置的若干键槽，储药盘盖5上的通孔和键槽与储药盘7的通孔和键槽分别相互对正形成完成的通孔501和键槽502。储药盘盖5上同时在与储药盘7的储药腔701对应的位置开设有出药口，用于药物的推出，同时用于限制推药板，防止推药板脱出储药腔701。

花键4包括圆柱状的柱体401以及均匀设置在柱体401侧壁的键体402，键体402顶面为倾斜设置的被动驱动面403。安装时，键体402插入储药盘7和储药盘盖5共同形成的键槽502中，同时柱体401置于储药盘7和储药盘盖5共同形成的通孔501中。当花键4被驱动转动时，花键4通过键体402驱动储药盘7和储药盘盖5转动。

如图5a和 5b所示，推子3为整个装置的核心传动部件。推子3包括环部301、固定在环部301外周的至少两个导向凸起302。环部301底端设有若干驱动斜面303，多个驱动斜面均匀布置，与键体402顶部的被动驱动面403相配合，同时在盖板2的导向斜面204（图3中所示）的辅助下，将推子3向下的轴向位移转化为花键4的转动位移，实现推子3对花键4的驱动。推子顶端中部固定有推子磁石（图中未示出）。

如图1和图3所示，盖板2主要用于与底座8盖合，作为整个装置的壳体，避免外界对装置内部的损坏。盖板2整体为一圆形板装结构；盖板中心位置设有同轴的通孔结构，供推子顶端穿过；盖板2上同时设有施药口201，该施药口与位于中心位置的通孔不连通，并与储药盘7上的储药腔701在径向位置上对应，在与某一个储药腔701对正时，当其中的推药板6上推时，药物可从施药口中释放出来。

盖板2底部的通孔结构内壁设有交替设置的导向沟槽202和凸肋203，均沿周向均匀布置，每个凸肋203底面均设有导向斜面204。在没有外力作用下，推子3上的导向凸起302插入到对应的导向沟槽202中，导向沟槽202顶部设有限位台阶，防止推子3脱出。

驱动磁子1为整个装置提供驱动力，实际使用时，驱动磁子1位于体外。推子3上设有推子磁石，并与驱动磁子1同极相向设置，当驱动磁子1靠近推子3时，驱动磁子1和推子磁石相互排斥，可驱动推子3向远离的方向移动，本实施例中，驱动磁子1在上，推子3向下移动。底座8和推药板6上也同时设有同极相向设置的磁石，两个磁石不受驱动磁子1以及推子上的推子磁石的影响。

如图2所示，本发明的一种皮下药物缓释装置在装配完成后结构紧凑，且底座8和盖板2上设有便于皮下缝合固定的固定孔9，有利于皮下放置定位。

安装时，首先将储药盘7同轴置于底座8内，弹簧11置于储药盘7与底座之间，药物通过盖板2封在储药格10内，位于推药板与盖板形成的空间内，然后将储药盘盖5置于储药盘7对应的位置，保证其键槽、孔位以及出药口位置对正。随后，将花键插入到储药盘7和储药盘盖5形成的通孔501和键槽502内。然后将推子3卡入盖板2内卡槽内，最后将盖板2连通推子3盖设于底座顶部，同时使得花键4的键体402置于盖板2的沟槽202内，并使得键体402顶部的被动驱动面403与推子底部的驱动斜面303接触。

如图4所示，储药盘7和储药盘盖5将推药板6封在储药格10内，药物放置于储药格10中剩余的空间中，推药板6的磁石受到底座磁石的斥力即会向上运动将药物推出。

如图6(I)-(IV)所示，盖板2内设计有对应的导向沟槽，与推子3及花键4上对应的突起（导向凸起和键体）匹配；且盖板2内设计有对应的斜面，与花键4上对应的斜面匹配。

如图6所示，本发明的一种皮下药物缓释装置驱动过程分为两步，分别为：

（1）驱动时，将驱动磁子1置于装置上方，推子3受到磁子斥力作用向下运动（图6（I）），推子3底端的驱动斜面与花键顶部的被动驱动斜面接触传动，推动花键4向下运动，压缩弹簧11；由于推子3给予花键的推力为斜面传动，即有向下的下推力，同时也有正对斜面的侧推力，当弹簧11完全压缩时，侧推力作用下花键4从盖板2上的设计的卡槽中脱出，并与盖板2上的斜面开始接触（图6（II））。

（2）释药时，如图6（III）和图6（IV）所示，将驱动磁子1移开，花键4在弹簧弹力作用下向上运动，由于花键4与盖板2以斜面接触，因此花键4在向上运动时也会发生旋转，从而带动储药盘7旋转，此时，推药板6上磁子与底座8上对应位置磁子产生排斥，从而驱使推药板6向上运动，将药物从盖板2上开设的释药孔中推出。该种驱动方式无需任何电源，且驱动操作简单，驱动可靠，能够实现可控地皮下间歇式释药。

实施例

甲状旁腺激素的皮下可控间歇式释药。

1、以聚己内酯(PCL)作为材料，采用3D打印方式完成装置加工，装置设有15个释药格，以满足两个周期（14天）的释药需求，并按照图纸完成装配。

2、将装置置于消毒酒精中，并在紫外光照射下12h进行无菌处理。

3、取促甲状旁腺激素制成的凝胶微球，以20μg/格的用量置于储药盘中的15个释药格中，完成释药装置准备。

4、将释药装置置于人体对应位置皮下，利用装置上设有的4个固定孔进行缝合固定。

5、每日在特点时间，使用驱动磁子驱动装置释药，共释药15次后取出装置，完成治疗。

具体实例和附图己经对本发明的一种皮下药物缓释装置进行了说明。然而，应当理解的是给出的具体实例仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据详细说明，在本发明的范围内对本发明作出各种各样的修正和改变。

Claims (7)

1.一种皮下药物缓释装置，包括底座和盖板，其特征在于：

所述盖板上设有施药口；

还包括：

转接在底座内的储药盘，该储药盘内设有沿周向均匀布置的储药腔，每个储药腔内设有推药板，药物置于该推药板上；

驱动储药盘按照设定角度间歇转动的第一驱动机构，每次转动完成后，使得其中一个储药腔与所述施药口对正；

在某一储药腔与所述施药口对正时驱动推药板推出药物的第二驱动机构；

所述第一驱动机构包括：

驱动磁子；

轴向滑动设置在盖板上的推子，该推子上设有与所述驱动磁子相斥的推子磁石；

底部与储药盘周向固定、且可轴向移动的转换传动件，该传动件将推子的轴向位移转换为储药盘的周向位移；

所述第二驱动机构为分别设置在推药板和底座上的两个相斥的磁石。

2.根据权利要求1所所述的皮下药物缓释装置，其特征在于：所述转换传动件为花键，该花键包括：

位于储药盘中心位置的柱体；

设置在柱体四周的键体；

所述储药盘中心设有供所述柱体置入的通孔，该通孔孔壁上设有供所述键体插入的键槽；

所述推子底部设有驱动斜面；所述键体顶部设有与所述驱动斜面配合的被动驱动斜面，驱动斜面和被动驱动斜面相配合，将推子的轴向位移转换为花键的周向位移。

3.根据权利要求2所所述的皮下药物缓释装置，其特征在于：所述储药盘与底座之间设有复位弹性件。

4.根据权利要求3所所述的皮下药物缓释装置，其特征在于：所述复位弹性件为弹簧。

5.根据权利要求3所所述的皮下药物缓释装置，其特征在于：所述盖板上设有交替设置的导向沟槽和凸肋，所述凸肋底面设有导向斜面；所述花键上设有与所述导向沟槽滑动配合的导向凸起；在所述推子将所述花键推至最低点时，所述导向斜面与所述花键的被动驱动斜面对接，驱使花键继续沿所述导向斜面转动。

6.根据权利要求1所所述的皮下药物缓释装置，其特征在于：还包括用于将推药板限定于储药腔内的储药盘盖，该储药盘盖上设有与所述储药腔对正连通的出药口。

7.根据权利要求1所所述的皮下药物缓释装置，其特征在于：所述盖板或/和所述底座上设有固定孔。

Images