CN111150656B - 一种抽吸注射装置以及抽吸注射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抽吸注射装置以及抽吸注射方法，抽吸注射装置包括旋转平台、针管夹持穿刺机构、注射器抽吸机构、注射器自转机构，其中旋转平台提供第一回转自由度，以进行注射器在水平面内位置的切换；针管夹持穿刺机构提供第一平移自由度，以进行注射器针管在竖直面内位置上升或者下降；注射器抽吸机构提供第二平移自由度，以进行注射器活塞杆在竖直面内位置上升或者下降；注射器自转机构提供第二回转自由度，以进行注射器整体围绕针头进行自转，进而改变针头出液口的出液方向。本发明能够使用注射器将西林瓶状的药品进行溶解，并抽吸注射至母液袋中，具有药品溶解效果好的优点。

Description

一种抽吸注射装置以及抽吸注射方法
技术领域
本发明涉及静脉输液用药物配制的技术领域，具体地讲，涉及一种使用注射器实现自动抽吸注射的抽吸注射装置以及抽吸注射方法。
背景技术
目前，中国在制备静脉输液药物的技术领域，基本都是人工配药，根据医生的处方取药后，医务人员首先核对处方与药品是否一致，然后检查药品品质。
药品中有西林瓶时，将西林瓶开盖、消毒，对于盛放药液的西林瓶可以直接用注射器抽取药液，注入母液袋，对于盛放粉剂的西林瓶要先想西林瓶中注入溶液，充分摇晃溶解后，用注射器将溶解后的药液抽出，注入母液袋中。
在静脉药物调配过程中，注射器穿刺、拔出西林瓶时，针头上带有药粉或药液，药液会在空气中形成气溶胶，特别是化疗药物和抗生素药物，气溶胶会吸附在操作人员衣物上，造成严重的职业伤害。
此外，有些药物具有毒性和挥发性，人工抽吸可能造成药液溅出或者挥发，对医务人员造成伤害。同时人工进行抽吸操作时，人手多次接触注射器芯杆，如果医务人员的自身消毒不当可能会污染药液。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种抽吸注射装置以及抽吸注射方法，能够使用注射器将西林瓶状的药品进行溶解，并抽吸注射至母液袋中，具有药品溶解效果好的优点。
本发明的第一目的是提供一种抽吸注射装置，用于注射器的穿刺、抽吸过程，包括：
旋转平台；
针管夹持穿刺机构，用于进行注射器的穿刺操作；
注射器抽吸机构，用于进行注射器的抽吸操作；
注射器自转机构，用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作；
其中旋转平台提供第一回转自由度，以进行注射器在水平面内位置的切换；
其中针管夹持穿刺机构提供第一平移自由度，以进行注射器针管在竖直面内位置上升或者下降；
其中注射器抽吸机构提供第二平移自由度，以进行注射器活塞杆在竖直面内位置上升或者下降；
其中注射器自转机构提供第二回转自由度，以进行注射器整体围绕针头进行自转，进而改变针头出液口的出液方向。
在本发明的上述技术方案中，抽吸注射装置具有四个自由度，即包括用于整体结构进行旋转以实现注射器位置切换的第一回转自由度，进行注射器针管、针头整体上升或者下降以完成穿刺或者拔出的第一平移自由度，进行注射器活塞杆上升或者下降以完成注射或者抽吸的第二平移自由度，以及注射器整体围绕针头进行自转的第二回转自由度，以实现注射器的自动抽吸注射过程。
进一步的，本发明中设置了注射器自转机构，能够改变针头出液口的出液方向，其中针头自身的出液口是侧向出液的，注射器在注射过程中进行自转，其注入的液体在西林瓶内形成涡流，并不断冲刷西林瓶，实现加速溶解和提高溶解质量的技术效果，尤其是在西林瓶中是粉剂药品时，具有更绝佳的溶解效果。
相较于现有技术中采用振荡装置进行西林瓶中药品与母液的混合溶解，本发明一方面可以大大降低溶解的时间，常规在3秒内即可完成溶解，另一方面溶解效率高；此外，无需振荡，整体结构稳定，在使用过程中不会出现振动效果，便于操作人员使用。
根据本发明的另一种具体实施方式，针管夹持穿刺机构包括第一升降组件、活动支架、针管夹爪，其中旋转平台上设置有固定支架，第一升降组件设置在固定支架上，活动支架设置在第一升降组件的驱动末端，针管夹爪设置在活动支架上，其中，所夹持的针管相对针管夹爪能够进行自转而不能进行上下位移。
根据本发明的另一种具体实施方式，针管夹爪以上下双卡脚方式夹持注射器针管手柄。
根据本发明的另一种具体实施方式，注射器抽吸机构包括第二升降组件、活塞杆夹爪，第二升降组件设置在针管夹持穿刺机构上，活塞杆夹爪设置在第二升降组件的驱动末端，其中，所夹持的活塞杆相对活塞杆夹爪能够进行自转而不能进行上下位移。
根据本发明的另一种具体实施方式，注射器自转机构包括安装支架、转动组件、自转构件，转动组件设置在安装支架上，自转构件设置在转动组件的驱动末端；其中，自转构件包括：
自转本体，通过转动轴承设置在安装支架上，自转本体设有用于注射器针头穿过的阶梯孔，阶梯孔包括与针头相配合的第一孔段、与针管相配合的第二孔段；
弹片，设置在阶梯孔内并位于第一孔段和/或第二孔段内，受压后的弹片产生形变以固紧注射器的针管。
根据本发明的另一种具体实施方式，进一步包括针头夹持机构，用于在注射器穿刺、抽吸操作时夹持针头，针头夹持机构包括能够转动的两个针头夹持座、位于针头夹持座上的针头夹爪、以及驱动两个针头加持座同步转动的铰链连杆组件，其中，两个针头夹持座相对转动以进行针头夹爪的张开与闭合，铰链连杆组件包括沿直线滑移的驱动杆、呈V形的两根连杆，两根连杆的首端铰接在驱动杆的同一位置，两根连杆的末端分别铰接在两个针头夹持座上。
根据本发明的另一种具体实施方式，针头夹爪可拆卸地设置在夹持座上。
根据本发明的另一种具体实施方式，还包括针帽夹持机构，用于夹持注射器的针帽，针帽夹持机构包括针帽安装座、设置在针帽安装座上的手指夹爪，其中，手指夹爪为电动手指或者气动手指。
本发明的第二目的是提供一种抽吸注射方法，其使用前述的抽吸注射装置进行抽吸注射，抽吸注射方法包括：
A、从母液袋内抽取母液；
A1、旋转平台将注射器移动至母液袋的下方；
A2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以进行穿刺操作，针头插入母液袋中；
A4、注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸母液操作，针柄向下拉出；
B、向西林瓶内注入溶解液；
B1、旋转平台将注射器移动至西林瓶的下方；
B2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以进行穿刺操作，针头插入西林瓶中；
B3、注射器抽吸机构驱使注射器进行注射溶解液操作，针柄向上推进，与此同时，注射器自转机构驱使注射器进行自转，注射器中的溶解液以旋转冲刷方式与西林瓶中的药液混合溶解；
C、向母液袋内注入药液；
C1、旋转平台将注射器移动至母液袋的下方；
C2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以再次进行穿刺操作，针头插入母液袋中；
C3、注射器抽吸机构驱使注射器进行注射药液操作，针柄向上推出以将注射器内的药液完全注入母液袋中。
根据本发明的另一种具体实施方式，重复执行两次以上步骤B3后，注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸药液操作，针柄向下进行第一阶段的拉出，然后针管夹持穿刺机构驱使注射器向下运动一定的距离，以使针头位于紧靠西林瓶瓶口处，再次通过注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸药液操作，针柄向下进行第二阶段的拉出，完全吸取药液后，再通过针管夹持穿刺机构驱使注射器向下运动以完全拉出针头。
本发明具备以下有益效果：
本发明的抽吸注射装置设置了四个自由度，能够全自动进行西林瓶的穿刺、药品的抽吸注射操作，其不仅能避免人工抽吸造成的药液溅出或者挥发、对医务人员的伤害，而且能避免医务人员自身消毒不当导致的药液污染。
此外，本发明设置有注射器自转机构，能够改变针头出液口的出液方向，其中针头自身的出液口是侧向出液的，注射器在注射过程中进行自转，其注入的液体在西林瓶内形成涡流，并不断冲刷西林瓶，实现加速溶解和提高溶解质量的技术效果。
此外，本发明中的针管夹持穿刺机构、注射器抽吸机构与旋转平台之间相互配合，形成结构紧凑的平台式结构，空间利用更加合理。
此外，本发明中的注射器自转机构依照注射器的形成进行特殊设计，在无需外部作用力的情况下即可实现自动夹紧、定位，有利于自动化；并且采用弹片结构，能够自动复原，便于操纵。
此外，本发明设置了针头夹持机构，以稳定注射器的回转过程，避免出现注射器放置可能出现的些许偏差所带来的穿刺、抽吸过程不稳定、不顺畅现象的发生。
本发明的抽吸注射方法具有能够在注射过程中、在西林瓶内形成涡流以不断冲刷西林瓶，实现西林瓶内药品(尤其是粉剂药品)加速溶解和提高溶解质量的技术效果，有利于完全抽吸药液，使得药液得到充分的使用。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明抽吸注射装置的整体结构示意图；
图2是图1的正面示意图；
图3是图1另一视角的结构示意图；
图4是本发明抽吸注射装置中自转机构的结构示意图；
图5是图4的俯视图；
图6是图4的使用状态示意图；
图7是本发明自转机构中自转构件的结构示意图；
图8是本发明针头夹持机构的结构示意图；
图9是本发明针帽夹持机构的结构示意图；
图10是图9的俯视图。
具体实施方式
实施例1
一种抽吸注射装置，如图1－10所示，包括旋转平台10、针管夹持穿刺机构20、注射器抽吸机构30、注射器自转机构40、针头夹持机构50、针帽夹持机构60。
旋转平台10用作安装在配药基座11上，实现整个抽吸注射装置在水平面内的转动，其中旋转平台10提供第一回转自由度，以进行注射器在水平面内位置的切换，具体的，在配药基座11上设有伺服电机12以驱动旋转平台10的转动，实现位置的精准切换。
针管夹持穿刺机构20用作注射器的穿刺、抽吸过程，针管夹持穿刺机构20提供第一平移自由度，以进行注射器针管在竖直面内位置上升或者下降；
针管夹持穿刺机构20包括第一升降组件21、活动支架22、针管夹爪23，其中旋转平台10上设置有固定支架13，第一升降组件21设置在固定支架13上，活动支架22设置在第一升降组件21的驱动末端，针管夹爪23设置在活动支架22上。
进一步的，第一升降组件21为丝杠导轨驱动结构，其包括第一步进电机211、第一丝杠导轨构件212、第一同步带构件213，通过第一步进电机211驱动第一同步带构件213的转动，带动第一丝杠导轨构件212进而实现活动支架22(也即注射器)的上升或者下降，以进行穿刺操作。
其中，为了降低第一步进电机211的重力负荷，在固定支架13上设置有配重机构24，以部分消除活动支架22以及其上安装部件的重力，降低第一步进电机211的承载负荷，以便于长时间使用。
具体的，配重机构24优选采用钢丝、滚轮结构与活动支架22之间相连接。
本示例中针管夹爪23以上下双卡脚方式夹持注射器针管手柄，参见图1，使得所夹持的针管相对针管夹爪23能够进行自转而不能进行上下位移。
注射器抽吸机构30用作进行注射器的抽吸操作，注射器抽吸机构30提供第二平移自由度，以进行注射器活塞杆在竖直面内位置上升或者下降；
注射器抽吸机构30包括第二升降组件31、活塞杆夹爪32，第二升降组件31设置在针管夹持穿刺机构20上，活塞杆夹爪32设置在第二升降组件31的驱动末端。
进一步的，第二升降组件31采用与第一升降组件21类似的丝杠导轨结构，其包括第二步进电机311、第二丝杠导轨构件312、第二同步带构件313，通过第二步进电机311驱动第二同步带构件313的转动，带动第二丝杠导轨构件312进而实现注射器活塞杆的上升或者下降，以进行抽吸注射操作。
本示例中活塞杆夹爪32可以采用上下双卡脚方式夹持注射器活塞杆手柄，也可以采用上卡脚、下推块的方式实现注射器活塞杆的上下限位，参见图1，使得所夹持的活塞杆相对活塞杆夹爪32能够进行自转而不能进行上下位移。
注射器自转机构40，用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作，其中注射器自转机构40提供第二回转自由度，以进行注射器整体围绕针头进行自转，进而改变针头出液口的出液方向。
注射器自转机构40包括安装支架41、转动组件42、自转构件43，转动组件42设置在安装支架41上，自转构件43设置在转动组件42的驱动末端；
自转构件43如图7所示，包括自转本体431与弹片432；
自转本体431通过转动轴承设置在安装支架41上，自转本体431设有用于注射器针头穿过的阶梯孔433，阶梯孔433包括与针头相配合的第一孔段433a、与针管相配合的第二孔段433b；
弹片432设置在阶梯孔433内并位于第一孔段433a和/或第二孔段433b内，受压后的弹片432产生形变以固紧注射器的针管。
本示例以弹片432设置在第二孔段433b内为例进行说明其工作原理，参见图7，在自转本体431的第二孔段433b内壁上设置了三组内陷的弹片432，当针管插入第二孔段433b内中，针管壁会与弹片432接触并挤压弹片432使其向外产生弹性变形，因此，弹片432会产生夹持针管的作用力，进而实现针管的夹持；
同时，三组弹片432设置以第一孔段433a(针头)为回转中心的同一圆周上，以实现针管的定位，也即弹片432可以同时实现针管的夹紧与定位。
本示例中，转动组件42为电机同步带结构，通过同步带的转动可以直接带动自转本体431的转动，实现针管的自转。
其中，在针管进行自转的同时，可以进行活塞杆的上升或者下降，以实现旋转抽吸、注射过程。
针头夹持机构50，用于在注射器穿刺、抽吸操作时夹持针头，使得在注射器针管自转过程中，针头的位置适中保持不变。
针头夹持机构50包括两个针头夹持座51、两个针头夹爪52以及铰链连杆组件53，其中，两个针头夹爪52通过卡接的方式卡在针头夹持座51上，并能够随着针头夹持座51的相对转动而进行夹持或者放开针头的操作，铰链连杆组件53用作驱动两个针头夹持座51进行同步转动。
铰链连杆组件53包括驱动杆531、两根连杆532，其中驱动杆531能够沿朝向或者背离针头夹持座51的方向进行滑移，两根连杆532呈V形，两根连杆532的首端铰接在驱动杆531的同一位置，两根连杆532的末端分别铰接在两个针头夹持座51上；
驱动杆531朝向针头夹持座51的滑移，能够通过两根连杆532实现两个针头夹持座51的转动并放开针头，驱动杆531背离针头夹持座51的滑移，能够通过两根连杆532实现两个针头夹持座51的转动并夹持针头。
其中，本示例中驱动杆531的动力源采用电机驱动凸轮533的方式，带动驱动杆531向前或者向后滑移。
针帽夹持机构60用于夹持注射器的针帽，其包括针帽安装座61、设置在针帽安装座61上的手指夹爪62，其中，针帽安装座61相对配药基座11固定在一定的高度，其不随着注射器的上升下降而进行升降运动，其中，手指夹爪62可以为电动手指或者气动手指，优选采用电动手指，以便于控制。
本示例采用注射器针头朝上的穿刺、抽吸、注射方式，更符合注射器抽吸操作手法，便于药液的充分抽吸。
本示例具有四个自由度，即包括用于整体结构进行旋转以实现注射器位置切换的第一回转自由度，进行注射器针管、针头整体上升或者下降以完成穿刺或者拔出的第一平移自由度，进行注射器活塞杆上升或者下降以完成注射或者抽吸的第二平移自由度，以及注射器整体围绕针头进行自转的第二回转自由度，以实现注射器的自动抽吸注射过程。
进一步的，设置了注射器自转机构40，能够改变针头出液口的出液方向，其中针头自身的出液口是侧向出液的，注射器在注射过程中进行自转，其注入的液体在西林瓶内形成涡流，并不断冲刷西林瓶，实现加速溶解和提高溶解质量的技术效果，尤其是在西林瓶中是粉剂药品时，具有更绝佳的溶解效果。
实施例2
一种抽吸注射方法，使用实施例1的抽吸注射装置进行抽吸注射，抽吸注射方法包括：
A、从母液袋内抽取母液；
A1、旋转平台将注射器移动至母液袋的下方；
A2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以进行穿刺操作，针头插入母液袋中；
A4、注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸母液操作，针柄向下拉出；
B、向西林瓶内注入溶解液；
B1、旋转平台将注射器移动至西林瓶的下方；
B2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以进行穿刺操作，针头插入西林瓶中；
B3、注射器抽吸机构驱使注射器进行注射溶解液操作，针柄向上推进，与此同时，注射器自转机构驱使注射器进行自转，注射器中的溶解液以旋转冲刷方式与西林瓶中的药液混合溶解；
C、向母液袋内注入药液；
C1、旋转平台将注射器移动至母液袋的下方；
C2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以再次进行穿刺操作，针头插入母液袋中；
C3、注射器抽吸机构驱使注射器进行注射药液操作，针柄向上推出以将注射器内的药液完全注入母液袋中。
其中，重复执行两次以上步骤B3后，注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸药液操作，针柄向下进行第一阶段的拉出，然后针管夹持穿刺机构驱使注射器向下运动一定的距离，以使针头位于紧靠西林瓶瓶口处，再次通过注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸药液操作，针柄向下进行第二阶段的拉出，完全吸取药液后，再通过针管夹持穿刺机构驱使注射器向下运动以完全拉出针头。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (8)

1.一种抽吸注射装置，用于注射器的穿刺、抽吸过程，其特征在于，包括：
旋转平台；
针管夹持穿刺机构，用于进行注射器的穿刺操作；
注射器抽吸机构，用于进行注射器的抽吸操作；
注射器自转机构，用于夹持注射器针管并进行注射器的自转操作；
针头夹持机构，用于在注射器穿刺、抽吸操作时夹持针头；
其中所述旋转平台提供第一回转自由度，以进行注射器在水平面内位置的切换；
其中所述针管夹持穿刺机构提供第一平移自由度，以进行注射器针管在竖直面内位置上升或者下降；所述针管夹持穿刺机构包括针管夹爪，所述针管夹爪以上下双卡脚方式夹持注射器针管手柄，以使得所夹持的针管相对所述针管夹爪能够进行自转而不能进行上下位移；
其中所述注射器抽吸机构提供第二平移自由度，以进行注射器活塞杆在竖直面内位置上升或者下降；所述注射器抽吸机构包括活塞杆夹爪，所述活塞杆夹爪用于夹持注射器的活塞杆，以使得所夹持的活塞杆相对活塞杆夹爪能够进行自转而不能进行上下位移；
其中注射器自转机构提供第二回转自由度，以进行注射器整体围绕针头进行自转，进而改变针头出液口的出液方向；所述注射器自转机构包括安装支架、转动组件、自转构件，所述转动组件设置在所述安装支架上，所述自转构件设置在所述转动组件的驱动末端；
其中，所述自转构件包括：
自转本体，通过转动轴承设置在所述安装支架上，所述自转本体设有用于注射器针头穿过的阶梯孔，所述阶梯孔包括与针头相配合的第一孔段、与针管相配合的第二孔段；
弹片，设置在所述阶梯孔内并位于所述第一孔段和/或所述第二孔段内，受压后的所述弹片产生形变以固紧注射器的针管。
2.如权利要求1所述的抽吸注射装置，其特征在于，所述针管夹持穿刺机构包括第一升降组件、活动支架，其中所述旋转平台上设置有固定支架，所述第一升降组件设置在所述固定支架上，所述活动支架设置在所述第一升降组件的驱动末端，所述针管夹爪设置在所述活动支架上。
3.如权利要求1所述的抽吸注射装置，其特征在于，所述注射器抽吸机构包括第二升降组件，所述第二升降组件设置在所述针管夹持穿刺机构上，所述活塞杆夹爪设置在所述第二升降组件的驱动末端。
4.如权利要求1所述的抽吸注射装置，其特征在于，所述针头夹持机构包括能够转动的两个针头夹持座、位于所述针头夹持座上的针头夹爪、以及驱动两个所述针头加持座同步转动的铰链连杆组件，其中，两个所述针头夹持座相对转动以进行所述针头夹爪的张开与闭合，所述铰链连杆组件包括沿直线滑移的驱动杆、呈V形的两根连杆，两根所述连杆的首端铰接在所述驱动杆的同一位置，两根所述连杆的末端分别铰接在两个所述针头夹持座上。
5.如权利要求4所述的抽吸注射装置，其特征在于，所述针头夹爪可拆卸地设置在所述夹持座上。
6.如权利要求1所述的抽吸注射装置，其特征在于，还包括针帽夹持机构，用于夹持注射器的针帽，所述针帽夹持机构包括针帽安装座、设置在所述针帽安装座上的手指夹爪，其中，所述手指夹爪为电动手指或者气动手指。
7.一种抽吸注射方法，其使用如权利要求1-6之一所述的抽吸注射装置进行抽吸注射，其特征在于，所述抽吸注射方法包括：
A、从母液袋内抽取母液；
A1、旋转平台将注射器移动至母液袋的下方；
A2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以进行穿刺操作，针头插入母液袋中；
A4、注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸母液操作，针柄向下拉出；
B、向西林瓶内注入溶解液；
B1、旋转平台将注射器移动至西林瓶的下方；
B2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以进行穿刺操作，针头插入西林瓶中；
B3、注射器抽吸机构驱使注射器进行注射溶解液操作，针柄向上推进，与此同时，注射器自转机构驱使注射器进行自转，注射器中的溶解液以旋转冲刷方式与西林瓶中的药液混合溶解；
C、向母液袋内注入药液；
C1、旋转平台将注射器移动至母液袋的下方；
C2、针管夹持穿刺机构驱使注射器向上运动以再次进行穿刺操作，针头插入母液袋中；
C3、注射器抽吸机构驱使注射器进行注射药液操作，针柄向上推出以将注射器内的药液完全注入母液袋中。
8.如权利要求7所述的抽吸注射方法，其特征在于，重复执行两次以上步骤B3后，注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸药液操作，针柄向下进行第一阶段的拉出，然后针管夹持穿刺机构驱使注射器向下运动一定的距离，以使针头位于紧靠西林瓶瓶口处，再次通过注射器抽吸机构驱使注射器进行抽吸药液操作，针柄向下进行第二阶段的拉出，完全吸取药液后，再通过针管夹持穿刺机构驱使注射器向下运动以完全拉出针头。
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