CN110141738A - 适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置包括:镜框;超声雾化头,安装在镜框侧边上,超声雾化头包括:盒体、设置在所述盒体中的海绵块、雾化片;雾化盖包括盖体侧壁和盖体侧壁围成的空腔,空腔的顶部为开口;雾化片,安装在雾化盖的空腔内;雾化片包括底板、设置在底板上的换能器和喷孔;开口的中心与镜片的中心的连线为水平方向;人眼识别装置,设置在镜框的横梁上;控制装置,设置在镜框上,控制装置电连接连接超声雾化头和人眼识别装置。本发明雾化过程温和、不易察觉;易于婴幼患儿的治疗操作。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,具体涉及眼科的医疗器械,即一种适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置。
背景技术
滴眼液是眼科常见疾病结膜炎、等常用药品,使用方法简单,滴入眼球表面等待5分钟以上即可。点滴操作时,受视觉及神经紧张等因素的影响,经常在点滴的瞬间,有应激性闭眼动作,造成滴眼液浪费,且不能很好了解有效接触眼球的量。对于婴幼儿,这种现象更为明显,且父母技术的不熟练及心理紧张,使得“点滴眼药水”这样一个简单的操作都要费时费力,点滴效果不理想的状况时有发生。
滴眼液的体积量不足势必影响治疗效果,如果是散瞳类的滴眼液,为达到有效的检查,则会浪费更多的时间。滴眼液滴在眼球表面,仅接触层是有效的,由于眼球与眼睑之间的空间有限,大部分的滴眼液会流出,对于部分贵重药品来说更是浪费。
综上所述,现有技术中至少存在以下问题:对于婴幼儿,点滴眼药水操作困难,点滴效果不理想。
发明内容
本发明提供一种适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,以解决对于婴幼儿,点滴眼药水操作困难、点滴效果不理想的问题。
为此,本发明提出一种适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置包括:
镜框;镜框包括:横梁、连接在横梁两端的支腿、以及连接在横梁两端的镜框侧边;
镜片,安装在横梁和侧边之间;
超声雾化头,安装在镜框侧边上,超声雾化头包括:盒体、设置在所述盒体中的海绵块、连接在所述盒体的顶部的雾化盖以及安装在雾化盖内的雾化片;雾化盖包括盖体侧壁和盖体侧壁围成的空腔,空腔的顶部为开口;雾化片,安装在雾化盖的空腔内;雾化片包括底板、设置在底板上的换能器和喷孔,所述喷孔连接所述开口并且喷孔的流通方向与开口的方向相同;开口的中心与镜片的中心的连线为水平方向;
人眼识别装置,设置在镜片上;
控制装置,设置在镜框上,控制装置电连接连接超声雾化头和人眼识别装置。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:直流电源和连接直流电源的逆变器,所述直流电源连接超声雾化头。
进一步的,横梁的每端设有一个镜框侧边,所述横梁为伸缩式结构,两个镜框侧边的间距能够调整。
进一步的,所述直流电源和连接直流电源的逆变器设置在镜框上。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:连接在所述镜框上的电源线,所述直流电源和连接直流电源的逆变器设置在镜框和镜片之外,并且所述电源线连接逆变器。
进一步的,人眼识别装置包括红外传感器。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:设置在镜框上的电源指示灯。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:设置在镜框上的雾化指示灯。
进一步的,所述换能器为环状,粘接在底板上,所述喷孔为多个,喷孔的孔径为5μm,环状的换能器包围在多个所述喷孔之外。
进一步的,底板厚度小于或等于0.1mm,换能器功率0.1W,振动噪声强度小于20dB,雾化高度3cm。
本发明将超声雾化头安装在眼镜上,将滴眼液雾化,雾化后的微液滴以近似悬浮状态接触眼球,作用过程触感微弱,对婴幼儿的刺激大大减小,减少闭眼动作,眼球表面的液滴分布均匀,表面积增大也强化了药物的作用效果。此外,采用人眼识别装置用动作识别技术,判断眼睑开合状态,自动启动和停止雾化操作。本发明雾化过程温和、不易察觉;易于婴幼患儿的治疗操作。
附图说明
图1为传统的滴眼液的工作原理示意图,其中,滴眼液未滴入眼睛;
图2为传统的滴眼液的工作原理示意图,其中,滴眼液已滴入眼睛;
图3为本发明的滴眼液雾化操作原理示意图,其中,滴眼液未滴入眼睛;
图4为本发明的滴眼液雾化操作原理示意图,其中,滴眼液已滴入眼睛;
图5为本发明的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置的整体结构示意图;
图6为本发明的超声雾化头的主视结构示意图;
图7为本发明的超声雾化头的雾化盖打开的状态示意图;
图8为本发明的超声雾化头的俯视结构示意图;
图9为本发明的雾化片的结构示意图。
附图标号说明:
1、镜框;11、横梁;13、支腿;15、镜框侧边;111、电源指示灯;113、雾化指示灯;115、识别指示灯;
2、镜片;
3、超声雾化头;31、盒体;33、海绵块;34、螺丝;35、雾化盖;37、雾化片;38、卡扣;39、转轴;351、盖体侧壁;353、空腔;371、底板;372、电线;373、换能器;375、喷孔;
4、人眼识别装置;
5、控制装置。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明。
1.方法原理
常规滴眼液方式见图1和图2。液滴状滴眼液体积大,视觉紧张引起的闭眼动作经常使其不能滴入眼球表面。滴眼液在与眼球表面接触瞬间,因感觉刺激,通常有闭眼动作,部分液滴被挤出。液滴在眼球表面易流动,因吸附作用和重力作用,在眼睑边缘分布较多。为达到滴眼液与眼球表面多接触,只有通过多滴的办法。
本发明采用的雾化态滴眼液是将毫米级液滴雾化成微米级液滴的效果。由球体积及表面积公式计算,雾化后相同体积的液滴总表面积增大1千倍。微液滴以近似悬浮状态接触眼球,作用过程触感微弱,减少闭眼动作,眼球表面的液滴分布均匀,表面积增大也强化了药物的作用效果。见图3和图4。利用微小功率的超声波装置可实现液滴的雾化状态。针对婴幼儿心理特点,采用动作识别技术,判断眼睑开合状态,自动启动和停止雾化操作。
2.仪器及工作原理
本发明的仪器主要由4部分组成:超声波模块、动作识别模块、控制模块和框架。
(1)仪器结构
仪器外观参见图5,眼镜式结构设计具有易于配戴、保持稳定、婴幼儿相对熟悉的特点。
①超声波模块
超声波模块包括超声雾化头和电路板。超声雾化头(如图6所示)下部为盒体,空间内安装海绵柱;盒体底部有内螺纹孔,与螺丝配合,起固定作用。上部为雾化盖,雾化盖由转轴和盒体连接,另一端有卡扣结构。雾化盖可开合,见图7。雾化盖内安装了雾化片以及引出的电线。图8是俯视图。雾化盖直径不大于8mm,雾化头高度10mm。
如图8和图9,雾化片为圆形薄钢片(底板),粘接有环状换能器,钢片中间是密集的喷孔(微米孔)。钢片厚度不大于0.1mm,利于中间部分的振动;钢片直径6mm。微米孔孔径5μm。换能器功率0.1W,振动噪声强度小于20dB,属于静音标准。该雾化片1mL液体雾化时间20min,雾化液滴均质2μm,雾化高度3cm。雾化片结构见图9。
电路板主要功能是将直流电转化为高频100KHz交流电,激发雾化片的换能环。电路板为条状,固定在框架外侧。3V直流输入,采用CR2032纽扣电池供电。
雾化盖直径不大于8mm,雾化头高度10mm。
电路板主要功能是将直流电转化为高频100KHz交流电,激发雾化片的换能环。电路板为条状,固定在框架外侧。3V直流输入,采用CR2032纽扣电池供电。
②动作识别模块(即人眼识别装置)
采用人体红外感应原理,利用红外传感器及相应元器件制作成能识别上、下、左、右等多个动作的识别传感器。与Arduino兼容,控制语句简单。
动作识别模块(即人眼识别装置)尺寸控制在15mm×15mm×3mm内,固定在框架前方;控制板制作成长条状,固定在框架侧面。模块识别距离20cm,反应灵敏度高,反应速度快,自带MCU,识别结果通过IO映射输出,可以直接控制超声波雾化片的工作状态。
模块低能耗,3V直流输入,平均工作电流3.5mA,功率0.01W;采用CR2032纽扣电池供电。工作环境光:小于100Klux,抗灯光干扰。
动作识别模块包括正面的红外传感器和晶振、以及反面的引脚配置,其中:引脚IO1是左右识别结果控制端口;引脚IO2是上下识别结果控制端口。
动作识别模块在安装时,应有玻璃保护,同时也要求玻璃厚度小于0.7mm,有利于信号感应。传感器除了玻璃覆盖外,不得有其它物体遮挡。
③控制模块
控制模块将超声波控制电路板、识别模块输出端、指示灯控制电路以及电池集合在一起。其固定在框架侧面。
控制模块具有计算雾化片运行时长的功能,设置运行总时长5min,5min后即滴眼液基本全部雾化。雾化指示灯和识别指示灯均熄灭,提示任务完成,不再执行雾化动作。指示灯为低亮度led贴片灯,在眼镜前方横梁框架的遮挡下,即使患儿处于睁眼状态,也无法感知其亮度。
④框架(镜框)
框架为塑料材质,是各模块的固定基础。与普通眼镜结构相同,易于患儿心理认可、接受配戴,对侧式分布有利于仪器整体的稳定性。
框架上有总开关,开启后,框架上方电源指示灯亮,动作识别器进入工作状态。
框架前方安装轻薄的树脂镜片,厚度0.3mm,外侧贴合动作识别模块。另外镜片也可防止雾化的滴眼液受空气流动的影响,将雾化液滴限制在眼睛附近,防止吸入鼻内。
(2)工作过程
仪器根据患儿头部尺寸,调节眼镜支撑。调节雾化头,使其与瞳孔在一条直线上,距离眼角皮肤2cm。之后取下仪器。
①加入滴眼液
打开雾化盖,在海绵柱上滴入两滴滴眼液,之后盖紧。
②配戴
引导患儿配戴仪器,无论躺姿还是坐姿均可。这与常规头部水平的操作不同,因为雾化态的液滴易于在眼球表面吸附。
③开启仪器
开启对应侧的电源开关,电源指示灯常亮,雾化指示灯和识别指示灯为红色常亮。当患儿上眼睑向上运动时,即睁眼状态。动作识别模块迅速做出响应,控制雾化片工作,雾化液滴生成,并在眼球表面吸附。此时,雾化指示灯和识别指示灯为绿色常亮。如果患儿闭眼,则动作识别模块发出信号,关闭雾化片。重复这一过程,直至累计运行时长达到5min,即两滴液体雾化完成。
④雾化操作结束
重复③过程,直至累计运行时长达到5min,即两滴液体雾化完成。雾化指示灯和识别指示灯熄灭。
3.具体结构
根据以上工作原理和结构设计,本发明提出一种适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,如图5所示,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置包括:
镜框1;镜框1包括:横梁11、连接在横梁两端的支腿13、以及连接在横梁两端的镜框侧边15;
镜片2,安装在横梁11和镜框侧边15之间;
超声雾化头3,安装在镜框侧边15上,如图6、图7、图8和图9所示,超声雾化头3包括:盒体31、设置在所述盒体中的海绵块33、连接在所述盒体的顶部的雾化盖35以及安装在雾化盖内的雾化片37;雾化盖35包括盖体侧壁351和盖体侧壁围成的空腔353,空腔的顶部为开口;雾化片37,安装在雾化盖的空腔353内;雾化片37包括底板371、设置在底板上的换能器373和喷孔375,所述喷孔375连接所述开口并且喷孔的流通(喷射)方向与开口的方向相同;开口的中心与镜片2的中心的连线为水平方向,即超声雾化头3雾化液滴从侧面向眼睛或瞳孔喷射,这样,能避免正面刺激,减少婴幼儿的反应;
其中,海绵块33为柱状,用于容纳滴眼液;雾化片37位于海绵块之上,将海绵块33容纳的滴眼液雾化并喷向眼睛;盒体底部有内螺纹孔,与螺丝34配合,起将盒体固定在外端的镜框侧边15上的作用;雾化盖35一端由转轴39和盒体31连接,以实现雾化盖的开合;另一端有卡扣38,以实现与盒体31的固定,超声雾化头3位于镜片与眼睛之间,使用时,雾化头与瞳孔在一条直线上,距离眼角皮肤2cm;
人眼识别装置4,设置在镜片2上,识别眼睛的闭合还是睁开;也称动作识别模块;
控制装置5,也称控制模块,设置在镜框1上,可以为电路板或芯片,控制装置5电连接连接超声雾化头3和人眼识别装置4,控制模块根据人眼识别装置4的判断结果,启动或停止超声雾化头3的雾化,控制模块具有计算雾化片运行时长的功能。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:直流电源和连接直流电源的逆变器,逆变器将直流电改成交流电,提供雾化所需的频率,所述直流电源连接超声雾化头。直流电源和逆变器主要功能是将直流电转化为高频100KHz交流电,激发雾化片的换能环。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:连接在所述镜框上的电源线,所述直流电源和连接直流电源的逆变器设置在镜框和镜片之外,并且所述电源线连接逆变器。所述直流电源和逆变器可以与镜框分体设置,例如设置在镜框外,通过电线372与超声雾化头连接,有利于装置的轻便。
进一步的,所述直流电源和连接直流电源的逆变器设置在镜框上。例如,直流电源和逆变器设置在电路板上,电路板为条状,固定在框架外侧。3V直流输入,采用CR2032纽扣电池供电。这样,可以实现电源与超声雾化头都设置在镜框上,便于携带和使用。
框架(镜框)为塑料材质,是各模块的固定基础。与普通眼镜结构相同,易于患儿心理认可、接受配戴,对侧式分布有利于仪器整体的稳定性。框架上有总开关,开启后,框架上方电源指示灯亮,动作识别器进入工作状态。框架前方安装轻薄的树脂镜片,厚度0.3mm,外侧贴合动作识别模块。另外镜片也可防止雾化的滴眼液受空气流动的影响,将雾化液滴限制在眼睛附近,防止吸入鼻内。进一步的,横梁11的每端设有一个镜框侧边15,所述横梁11为伸缩式结构,两个镜框侧边15的间距能够调整。镜框的整体结构采用普通的眼镜结构,设有两个镜片和两个超声雾化头,能够实现同时雾化滴眼液。横梁11设计为伸缩式结构,例如横梁分成左右两段,左右两段的连接处都采用齿条式的结构,可以保证不同大小的婴幼儿都能佩戴镜框。
进一步的,人眼识别装置4(动作识别模块)包括红外传感器和晶振。人眼识别装置4采用人体红外感应原理,利用红外传感器及相应元器件制作成能识别上、下、左、右等多个动作的识别传感器。与Arduino兼容,控制语句简单。
动作识别模块尺寸控制在15mm×15mm×3mm内,固定在框架前方;控制板制作成长条状,固定在框架侧面。模块识别距离20cm,反应灵敏度高,反应速度快,自带MCU,识别结果通过IO映射输出,可以直接控制超声波雾化片的工作状态。
动作识别模块低能耗,3V直流输入,平均工作电流3.5mA,功率0.01W;采用CR2032纽扣电池供电。工作环境光:小于100Klux,抗灯光干扰。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:设置在横梁11上的电源指示灯111。
进一步的,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:设置在镜框上的雾化指示灯113、以及识别指示灯115,用于显示工作状态。
进一步的,所述换能器373为环状,粘接在底板371上,所述喷孔375为多个,喷孔的孔径为5μm,环状的换能器373包围在多个所述喷孔375之外,这样,液滴雾化均匀。
进一步的,底板371厚度小于或等于0.1mm,换能器373功率0.1W,振动噪声强度小于20dB,雾化液滴均质2μm,雾化高度3cm。
进一步的,控制模块将(超声波控制)电路板、人眼识别装置(输出端)、指示灯控制电路以及电池集合在一起,其固定在框架侧面,以实现装置的简便。
控制模块具有计算雾化片运行时长的功能,设置运行总时长5min,5min后即滴眼液基本全部雾化。雾化指示灯和识别指示灯均熄灭,提示任务完成,不再执行雾化动作。指示灯为低亮度led贴片灯,在眼镜前方横梁框架的遮挡下,即使患儿处于睁眼状态,也无法感知其亮度。
本发明具有以下优点:
1.低功率、静音效果的超声波雾化器,雾化过程温和、不易察觉;
2.采用了动作识别技术控制雾化器的开关;
3.易于婴幼患儿的治疗操作。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式,并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置包括:
镜框;镜框包括:横梁、连接在横梁两端的支腿、以及连接在横梁两端的镜框侧边;
镜片,安装在横梁和镜框侧边之间;
超声雾化头,安装在镜框侧边上,超声雾化头包括:盒体、设置在所述盒体中的海绵块、连接在所述盒体的顶部的雾化盖以及安装在雾化盖内的雾化片;雾化盖包括盖体侧壁和盖体侧壁围成的空腔,空腔的顶部为开口;雾化片,安装在雾化盖的空腔内;雾化片包括底板、设置在底板上的换能器和喷孔,所述喷孔连接所述开口并且喷孔的流通方向与开口的方向相同;开口的中心与镜片的中心的连线为水平方向;
人眼识别装置,设置在镜片上;
控制装置,设置在镜框上,控制装置电连接连接超声雾化头和人眼识别装置。
2.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:直流电源和连接直流电源的逆变器,所述直流电源连接超声雾化头。
3.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,横梁的每端设有一个镜框侧边,所述横梁为伸缩式结构,两个镜框侧边的间距能够调整。
4.如权利要求2所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述直流电源和连接直流电源的逆变器设置在镜框上。
5.如权利要求2所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:连接在所述镜框上的电源线,所述直流电源和连接直流电源的逆变器设置在镜框和镜片之外,并且所述电源线连接逆变器。
6.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,人眼识别装置包括红外传感器。
7.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:设置在镜框上的电源指示灯。
8.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置还包括:设置在镜框上的雾化指示灯。
9.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,所述换能器为环状,粘接在底板上,所述喷孔为多个,喷孔的孔径为5μm,环状的换能器包围在多个所述喷孔之外。
10.如权利要求1所述的适用于婴幼儿的滴眼液雾化治疗装置,其特征在于,底板厚度小于或等于0.1mm,雾化高度3cm。
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