CN110711294A

CN110711294A - 一种新型电子笔式注射器

Info

Publication number: CN110711294A
Application number: CN201910857522.6A
Authority: CN
Inventors: 高春燕; 侯志远; 朱斌; 方斌
Original assignee: Hangzhou Hanke Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Hanke Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2020-01-21

Abstract

本发明涉及一种新型电子笔式注射器，所属药物注射技术领域，包括注射组件、注射驱动组件和控制组件，注射组件与注射驱动组件之间设有前壳。注射组件主要包括药筒，药筒内可放入药瓶。注射驱动组件主要包括支架、电机、驱动螺杆和推杆。控制组件主要包括电路板和电池。电路板固定支架上方卡槽内，电池固定支架下方卡槽内，电机固定在支架后端，驱动螺杆和推杆置于支架的空腔内。支架可沿壳体内壁的卡槽放入壳体内，前壳后端设有卡扣可与壳体扣紧，将支架以及支架上的部件固定在壳体内部。具有注射精度高、安全可靠、结构简单、体积小巧、携带便捷和便于批量生产的特点。

Description

一种新型电子笔式注射器

技术领域

本发明涉及药物注射技术领域，具体涉及一种新型电子笔式注射器。

背景技术

笔式注射器通过皮下或肌肉注射药物，用于治疗糖尿病、生长迟缓、心血管疾病、肿瘤、不育症、肥胖、帕金森、多发性硬化、骨质疏松、贫血、风湿性关节炎等疾病，注射药物包括胰岛素，胰高血糖素样肽-1（ GLP-1）、生长激素、疫苗、干扰素等，此外还可以用于医疗美容领域药物注射。

用于注射药物注射器可分为两种，常规的是机械注射器，主要靠手动推动实现药物注射，该类注射器结构简单，易于携带，便于操作，成本低廉，普及率较高，用户人群较多；缺点是注射精度低，功能单一，容易人为操作不当，可能会导致疼痛、注射后药物泄漏等诸多问题，严重影响治疗效果。另一类是电子注射笔，一般通过电机推动实现自动药物注射，该类注射器注射精度高，可以人机交互，能对患者进行智能提醒，可记录注射信息，便于健康管理；缺点是结构复杂，体积较大，成本较高，不便于携带。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在结构复杂、体积较大、成本较高和携带不便的问题，提供了一种新型电子笔式注射器，其具有注射精度高、安全可靠、结构简单、体积小巧、携带便捷和易于批量生产的优点。可以提高了药物注射效果，帮助患者建立良好用药习惯。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种笔式注射器包括注射组件、注射驱动组件和控制组件，注射组件与注射驱动组件之间设有前壳；注射组件主要包括药筒，药筒内可放入药瓶。注射驱动组件主要包括支架、电机和推杆。控制组件主要包括电路板和电池。注射驱动组件和控制组件的各部件通过卡嵌方式固定在支架上，所述的支架外设有壳体，支架可沿壳体内壁的卡槽放入壳体内，前壳后端设有卡扣可与壳体扣紧，将支架以及支架上的部件固定在壳体内部。前壳前端设有螺纹可与药筒旋紧，将药瓶固定。

药筒的作用是固定药瓶和注射针头，药筒设有镂空的观察窗和刻度线，便于观察药液剩余情况。药筒前端和后端都设有螺纹，药筒后端可与前壳通过螺纹旋紧，将药瓶固定，药筒前端可与注射针头旋紧，使得注射针头与药瓶相连通。所述的药筒外设有与前壳相插嵌式套接的针帽。笔帽的主要作用是保护药筒和注射针头。

作为优选，支架主要起固定部件作用，支架设有卡槽，内部设有空腔，电路板固定支架上方卡槽内，电池固定支架下方卡槽内。电机固定在支架后端，电机与驱动螺杆相连，推杆套在驱动螺杆上，推杆是中空的，内部有内螺纹，推杆的内螺纹与驱动螺杆的外螺纹形成紧密配合，驱动螺杆和推杆置于支架的空腔内，推杆可在支架的空腔内沿轴向前后移动。推杆与金属驱动螺杆长期摩擦，需要较好的耐磨性和机械性能，优先采用带内螺纹金属套筒镶嵌在中空塑料推杆内部，也可以采用内部带螺纹的中空金属推杆，或选用机械性能良好材料如PEEK（聚醚醚酮）、POM（聚甲醛）等注塑成型。

电机优先采用低功耗、小体积步进电机，电机后端带有编码器，可以将电机的运行信息发送到MCU，MCU根据反馈的电机运行信息，判断电机是否工作正常，若MCU发现电机反馈信息异常，立刻停止电机，避免过剂量注射。

电机正向或反向旋转，驱动推杆在支架空腔内沿轴向前后运动。推杆向前运动时，可推动药瓶内的活塞在药瓶内向前移动，将药瓶内的药液通过注射针头挤出，药瓶内活塞只能单向向前移动，推杆向后运动时，不带动活塞向后移动，因此不会引起倒吸现象。

作为优选，控制组件主要包括电路板和电池。电路板主要作用是控制电机运行实现药物精确注射，监控设备各项运行参数，保证注射安全。电路板主要包括以下模块和接口：MCU、复位开关、TOF测距传感器、温度传感器、测量模块、无线传输模块、压力传感器接口，无线充电模块接口和磁性充电接头。

作为优选，电路板上设置有复位开关，复位开关设于电路板上合适位置，用于确定推杆的起始位置，推杆接触复位开关时，药物注射剂量为零，推杆在电机驱动下前进，距离复位开关越远，药物注射剂量越大。设备将药瓶内药物注射完后，推杆回退，当推杆接触到复位开关时，MCU接收到信号，停止电机复位结束，可以消除行程误差，提高设备运行精度，同时保护电机和设备。

作为优选，TOF测距传感器设置在复位开关附近，主要用于测量推杆后端复位开关的距离，MCU可以根据推杆位移变化判定注射剂量是否准确，若发现异常，立刻停止注射，保证安全。TOF测量原理是传感器发射红外光，光线经被测物体反射回传感器，内置的计时器记录其来回时间，然后计算出其距离。与超声、磁感应测距技术、直线电位器技术相比，TOF测量结构简单，使用方便，精度高，测距远，响应快。

作为优选，电路板上设有温度传感器用于监控设备温度，在温度过高或过低时，设备给出提醒，避免药物因为存储温度不当而失效，也可以避免因药物温度过低，导致注射时疼痛。

作为优选，电路板上设置有测量模块，用于人体参数的测量。与壳体试纸条插口相连，当试纸条插口分别插入不同试纸条时，可以测量多种人体生理参数如血糖，尿酸，胆固醇，血酮等。

作为优选，电路板设置有无线传输模块可与外部设备双向数据传输，可以接收外部设备（如血糖仪）测量数据，也可以将存储的内部信息，发送到云端或其他设备。

作为优选，电路板上设有压力传感器接口，通过排线连接到压力传感器，压力传感器置于电机后方，用于监控注射过程中压力变化，若发现压力异常，会停止注射，优先选用薄膜压力传感器。当压力异常高于设定值时，说明设备出现堵塞，MCU停止电机，并提醒用户。

设备使用充电电池，电路板上设有无线充电模块接口，通过排线连接到无线充电模块，无线充电模块置于壳体内壁，可通过无线充电的方式，实现对电池充电，此外电路板上还设有磁性充电接头，可与带磁性插头的充电器配合使用，对电池充电。

壳体上设有透明盖和按键，可以实现人机交互，用户可以通过按键输入信息，设备也会在液晶屏上显示信息，提醒用户安全使用设备。所述的支架尾端设有与电机相活动式触接的注射按钮。电路板上端面设有与电路板相排线式卡嵌的液晶屏。

设备使用时，在药筒内放入药瓶，将药筒后端螺纹接口与前壳旋紧，然后将注射针头与药筒前端螺纹接口旋紧。设定注射剂量，将针头刺入皮下组织，注射开始后，电机转动，螺杆驱动推杆前行，推动药瓶内活塞，产生压力将药物注射到皮下组织。药瓶药液用完后，设备需要复位，电机反向转动，推杆回退，当碰到复位开关时停止，完成复位，更换新药瓶。为了避免污染药液、引起阻塞，注射针头最好每注射一次都更换新的。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种新型电子笔式注射器，与现有技术相比较，具有注射精度高、安全可靠、结构简单、体积小巧、携带便捷和便于批量生产的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的爆炸图。

图3是本发明中的电路板的正面结构示意图。

图4是本发明中的电路板的背面结构示意图。

图5是本发明的侧视结构示意图。

图中：注射组件1，前壳2，注射驱动组件3，注射针头4，观察窗5，刻度线6，药筒7，药瓶8，控制组件9，壳体10，透明盖11，按钮12，试纸条插口13，注射按钮14，压力传感器15，电机16，驱动螺杆17，支架18，电池19，推杆20，笔帽21，电路板22，液晶屏23，无线传输模块24，测量模块25，温度传感器26，复位开关27，无线充电模块接口28，压力传感器接口29，TOF测距传感器30，磁性充电接头31，充电插口32，无线充电模块33，按键34。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1-5所示，一种新型电子笔式注射器，包括注射组件1、注射驱动组件3和控制组件9，所述注射组件1与注射驱动组件3之间设有前壳2，注射组件1包括药筒7和笔帽21，药筒7外设有与前壳2卡扣式套接的笔帽21，笔帽21主要的主要作用是保护药筒7和注射针头4。药筒7上设有镂空的观察窗5和刻度线6。药筒7内可放入药瓶8，药筒7前端和后端都设有螺纹，前端可与注射针头4旋紧，使得注射针头4与药瓶8相连通，药筒后端可与前壳2通过螺纹旋紧，将药瓶8固定。

注射驱动组件3主要包括支架18、电机16和推杆20，支架18内部设有空腔，电路板22置于支架18上方卡槽内，电池19置于支架18下方卡槽内。电机16固定在支架18后端，电机16与驱动螺杆17相连，推杆20套在驱动螺杆17上，推杆20是中空的，内部有内螺纹，推杆20的内螺纹与驱动螺杆17的外螺纹紧密配合，驱动螺杆17和推杆20置于支架18的空腔内，推杆20可在支架18的空腔内沿轴向前后移动。

控制组件9主要包括电路板22和电池19，电路板22正面设有按钮12和液晶屏23，电路板22通过排线与液晶屏23相连接。电路板22背面设有TOF测距传感器30、复位开关27、无线传输模块24、测量模块25、温度传感器26、压力传感器接口29、无线充电模块接口28、磁性充电接头31、按键34。测量模块25与壳体10上的试纸条插口13相连通。磁性充电接头31与壳体10上的充电插口32相套接式连通。电路板22通过排线使得压力传感器接口29与置于电机后的压力传感器16相连接，电路板22通过无线充电模块接口28和排线与置于壳体内壁的无线充电模块33连接。无线传输模块24可通过无线方式与外部设备双向数据传输。

壳体10上设有4个按钮12，按钮12与前壳2间设有与液晶屏23相贴合的透明盖11。壳体10侧边设有试纸条插口13和充电插口32。通过按钮12与电路板22上的按键34相触接得电式控制运行。

设备使用时，在药筒7内放入药瓶8，将药筒7后端螺纹接口与前壳2旋紧，将注射针头4与药筒7前端螺纹接口旋紧，设定注射剂量，将针头刺入皮下组织，按压注射按钮14，通过压力传感器15使得注射开始，此时电机16转动，驱动螺杆17驱动推杆20前行，推动药瓶8内活塞，产生压力将药物注射到皮下组织。通过药筒7上的观察窗5和刻度线6，观察到药瓶8内药液用完后，设备需要复位，此时松开注射按钮14，电机16反向转动，推杆20回退，碰到复位开关27时停止，完成复位，更换新药瓶8。

综上所述，该电子笔式注射器，具有注射精度高、安全可靠、结构简单、体积小巧、携带便捷和便于批量生产的优点。提高了药物注射的便携性和稳定性。减轻医护人员的工作强度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范实施例的细节，而且在不背离发明的基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

总之，以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims

1.一种新型电子笔式注射器，其特征在于：主要包括注射组件（1）、注射驱动组件（3）和控制组件（9），所述的注射组件（1）与注射驱动组件（3）之间设有前壳（2）；所述的注射组件（1）主要包括药筒（7），所述的药筒（7）内可放入药瓶（8）；所述的注射驱动组件（3）主要包括支架（18）、电机（16）和推杆（20）；所述的控制组件（9）主要包括电路板（22）和电池（19）；所述的注射驱动组件（3）和控制组件（9）的各部件通过卡嵌方式固定在支架（18）上，所述的支架（18）外设有壳体（10），支架（18）可沿壳体（10）内壁的卡槽放入壳体（10）内，所述的前壳（2）后端设有卡扣可与壳体（10）扣紧，将支架（18）以及支架上的部件固定在壳体（10）内部；前壳（2）前端设有螺纹可与药筒（7）旋紧，将药瓶（8）固定。

2.根据权利要求1所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的支架（18）上设有卡槽，支架（18）内部设有空腔，所述的电路板（22）固定于支架（18）上方卡槽内，电池（19）固定于支架（18）下方卡槽内；电机（16）固定在支架（18）后端，电机（16）与推杆（20）间设有驱动螺杆（17），电机（16）与驱动螺杆（17）相限位嵌套式连接，推杆（20）套在驱动螺杆（17）上，推杆（20）是中空的，内部有内螺纹，推杆（20）的内螺纹与驱动螺杆（17）的外螺纹形成紧密配合，驱动螺杆（17）和推杆（20）置于支架（18）的空腔内，推杆（20）可在支架（18）的空腔内沿轴向前后移动。

3.根据权利要求2所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的电路板（22）设有TOF测距传感器（30）、测量模块（25）、复位开关（27）、无线传输模块（24）、温度传感器（26）、压力传感器接口（29），无线充电模块接口（28），磁性充电接头（31）。

4.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的TOF测距传感器（30）用于测量推杆（20）距离复位开关（27）的直线距离，监控注射剂量是否精准。

5.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的测量模块（25）与试纸条插口（13）连接，试纸条插口（13）插入不同的测量试纸条，可测量不同的人体生理参数如血糖、尿酸、胆固醇、血酮等。

6.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述无线传输模块（24）可通过无线方式与外部设备双向数据传输。

7.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述温度传感器（26）可测量设备温度，用于监控药物储存温度条件。

8.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的电路板（22）通过压力传感器接口（29）和压力传感器（15）相排线式电路连接，压力传感器（15）置于电机（16）后端。

9.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的电路板（22）通过无线充电模块接口（28）和无线传输模块（24）相排线连接，无线传输模块（24）置于壳体（10）内紧贴内壁。

10.根据权利要求3所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的电路板（9）设有磁性充电接头（31），可与带磁性插头的充电器配合使用，对电池（19）充电。

11.根据权利要求5所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的壳体（10）两侧边分别设有试纸条插口（13）和充电插口（32）。

12.根据权利要求1所述的一种新型电子笔式注射器，其特征在于：所述的药筒（7）上设有镂空的观察窗（5）和刻度线（6）；药筒（7）前端和后端都设有螺纹，药筒（7）后端可与前壳（2）通过螺纹旋紧将药瓶固定，前端可与注射针头（4）旋紧，使得注射针头（4）与药瓶（8）相连通。