CN116271319A - 单电机敷贴式双通道微针输注系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了单电机敷贴式双通道微针输注系统，包括蠕动泵、储药仓、微针、系统控制板、敷贴和机壳，所述蠕动泵包括电机、双向压管机构、罩壳和弹性软管，所述双向压管机构包括转轴、压管器和轮锁，所述转轴由电机驱动自转且外部分别套设有两个压管器，所述转轴与两个压管器之间分别安装有锁紧方向相反的两个轮锁，所述轮锁可在转轴顺向锁紧方向转动时使所对应的压管器被咬合并被带动同步转动而在转轴逆向锁紧方向转动时使所对应的压管器被放开并不再随之转动，所述罩壳与两个压管器之间分别安装有两组弹性软管，两组所述弹性软管分别连接两个储药仓与两个微针并形成两条输注通道，整机体积较小，结构简单，使用便捷，使用舒适度较高。
Description
【技术领域】
本发明涉及输注系统的技术领域，特别是单电机敷贴式双通道微针输注系统的技术领域。
【背景技术】
目前，治疗糖尿病的有效措施之一为注射胰岛素。输注泵作为一种智能化的输液装置，可利用机械驱动力准确控制输液滴数或输液流速，保证剂量精准且安全地进入患者体内，从而提高大大提高输注的准确性和安全性，是公认的胰岛素注射的首选医疗器械。
蠕动泵是继转子泵、离心泵和隔膜泵等之后的一种新型的输注泵，可模拟手指以不断夹挤或释放弹性软管，从而使药液因管内负压而沿着弹性软管逐渐流动，如公告号为CN210715031U的实用新型专利所公开的一种具有保护作用的蠕动泵、公告号为CN207634276U的实用新型专利所公开的一种多用途组合式蠕动泵以及公告号为CN217873193U的实用新型专利所公开的一种具有温度传感器的步进电机驱动蠕动泵。
由于蠕动泵在使用时是通过患者根据经验主动输入注射参数，同时人体由于月经、饮食和活动量等因素对胰岛素的反馈存在不同，导致患者在完成注射后可能会出现胰岛素输注过量的情况，进而引起低血糖的发生，严重时甚至危及生命。并且，由于传统的蠕动泵通常采用单通道式设计(仅含有一组弹性软管)，仅能实现一种药液的输注，导致患者只能通过快速吃一些高糖食物以进行缓解，无法直接注射胰高血糖素，血糖调节方式较为麻烦。为了满足糖尿病等疾病患者在治疗时能够同时输注两种药液的需求，部分厂家选择将蠕动泵设计为双通道式结构(同时含有两组弹性软管)。但是，当两条输注通道分别由不同的电机进行控制时，会导致整机体积大，控制复杂，不方便携带。当两条输注通道同时由同一个电机进行控制时，则其两条输注通道的流量和流速是相同的，无法执行胰岛素和胰高血糖素的分别输注工作，如公告号为CN214837033U的实用新型专利所公开的一种小型双通道蠕动泵泵头。
此外，现有的输注泵通常与针管相联用并保持在经皮位置多日以持续输送流体药物，如公告号为CN110461407B的发明专利所公开的药物输注部件和系统以及公告号为CN203874209U的实用新型专利所公开的输注底座和输注套件。此种治疗方式即持续皮下胰岛素输注(CSII)疗法。然而，针管在刺入皮下时会产生较强的疼痛感，导致患者的体验感较差，治疗依从性较低。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出单电机敷贴式双通道微针输注系统，整机体积较小，结构简单，使用便捷，使用舒适度较高。
为实现上述目的，本发明提出了单电机敷贴式双通道微针输注系统，包括蠕动泵、储药仓、微针、系统控制板、敷贴和机壳，所述蠕动泵、系统控制板和两个储药仓分别安装在机壳的容纳腔之中，两个所述微针安装在机壳的外壁处，所述敷贴设置在机壳与两个微针之间，所述系统控制板与蠕动泵电连接，所述蠕动泵包括电机、双向压管机构、罩壳和弹性软管，所述双向压管机构包括转轴、压管器和轮锁，所述转轴由电机驱动自转且外部分别套设有两个压管器，所述转轴与两个压管器之间分别安装有锁紧方向相反的两个轮锁，所述轮锁可在转轴顺向锁紧方向转动时使所对应的压管器被咬合并被带动同步转动而在转轴逆向锁紧方向转动时使所对应的压管器被放开并不再随之转动，所述罩壳与两个压管器之间分别安装有两组弹性软管，两组所述弹性软管分别连接两个储药仓与两个微针并形成两条输注通道。
作为优选，所述压管器包括支架、转轮和轮轴，若干个所述转轮分别通过轮轴而可转动连接在支架的同一侧，所述压管器可在转动期间利用各个转轮不断间歇性挤压所对应的弹性软管。
作为优选，所述支架的中部设有通孔，所述轮锁包括芯块、弧形弹片和止动爪，所述芯块位于通孔之中并与转轴相固定，若干片所述弧形弹片分别环绕设置在芯杆的外壁处，若干个所述止动爪分别环绕设置在通孔的内壁处，各片所述弧形弹片可在随着转轴顺向锁紧方向转动时与各个止动爪相咬合而在随着转轴逆向锁紧方向转动时与各个止动爪不再咬合。
作为优选，所述通孔的口部由遮盖板所封闭。
作为优选，所述转轴之外还安装有若干个限位挡圈并将两组压管器相隔开。
作为优选，所述转轴为截面呈非圆形的异形柱状，所述芯块、遮盖板和限位挡圈之上分别设有与异形柱状相适配的块体缺口、板体缺口和圈体缺口。
作为优选，所述微针包括针板、基座和导管，所述基座的一侧设有可供针板置入的插口而另一侧安装有与插口相连通的接管。
作为优选，所述机壳包括壳座和壳盖，所述容纳腔位于壳座的一侧且口部由壳盖所封闭，所述壳座的另一侧设有可供两个微针置入的座体缺口，所述敷贴之上设有与座体缺口相对应的贴体缺口。
作为优选，所述系统控制板包括电源、单片机、无线通信装置和传感器，所述单片机分别与电源、无线通信装置、传感器和蠕动泵电连接。
作为优选，所述容纳腔内还安装有罩设在电机之外的定位盖。
本发明的有益效果：
1)通过在蠕动泵之中设置由转轴、压管器和轮锁所共同构成的双向压管机构，可利用电机的正反转以控制两组锁紧方向相反的轮锁与所对应的压管器的咬合与否，再根据两组压管器是否随着电机跟转以控制所对应的输注通道的输注与否，从而实现单电机驱动双通道互补式分时输注的功能，整机体积较小，结构简单，使用便捷；
2)通过在支架的同一侧利用轮轴可转动式连接多个转轮，可使转轮在随着支架公转的同时自转，从而在不影响对弹性软管的间歇性挤压的同时，减小与弹性软管之间的摩擦力；
3)通过设置芯块、弧形弹片和止动爪共同构成轮锁，既能够在芯块顺向所对应的各个止动爪的设置方向转动时，使其外的各片弧形弹片利用自身的弹性不断划过所对应的各个止动爪，还能够在芯块逆向所对应的各个止动爪的设置方向转动时，使其外的各片弧形弹片与所对应的各个止动爪相抵靠以实现转轴与所对应的压管器之间的咬合；
4)通过采用由针板、基座和导管所共同构成微针替代传统的针管，可利用位于针板上的多个微米级的细小针头以阵列的方式定向穿过患者的角质层并产生微米尺寸的机械通道，从而将药物直接置于表皮或上部真皮层并发挥药理反应，无需刺入肌肉内，针孔较小，可大大降低瞬时疼痛感，还能够提高整机的长期佩戴舒适度。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统的立体结构示意图；
图2是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统在打开壳盖时的立体结构示意图；
图3是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统的爆炸示意图；
图4是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统在去除微针时的立体结构示意图；
图5是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统的微针的爆炸示意图；
图6是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统的双向压管机构的爆炸示意图；
图7是本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统的压管器在去除遮盖板时的主视图；
图中：1-蠕动泵、11-电机、12-双向压管机构、121-转轴、122-压管器、1221-支架、1222-转轮、1223-轮轴、1224-遮盖板、123-轮锁、1231-弧形弹片、1232-止动爪、124-限位挡圈、13-罩壳、14-弹性软管、2-储药仓、3-微针、31-针板、32-基座、33-导管、4-系统控制板、5-敷贴、51-贴体缺口、6-机壳、61-壳座、611-座体缺口、62-壳盖、7-定位盖。
【具体实施方式】
参阅图1至图7，本发明单电机敷贴式双通道微针输注系统，包括蠕动泵1、储药仓2、微针 3、系统控制板 4、敷贴5和机壳6，所述蠕动泵 1、系统控制板4和两个储药仓2分别安装在机壳6的容纳腔之中，两个所述微针3安装在机壳6的外壁处，所述敷贴5设置在机壳6与两个微针3之间，所述系统控制板4与蠕动泵1电连接，所述蠕动泵1包括电机 11、双向压管机构 12、罩壳13和弹性软管 14，所述双向压管机构12包括转轴121、压管器122和轮锁123，所述转轴121由电机11驱动自转且外部分别套设有两个压管器122，所述转轴121与两个压管器122之间分别安装有锁紧方向相反的两个轮锁123，所述轮锁123可在转轴121顺向锁紧方向转动时使所对应的压管器122被咬合并被带动同步转动而在转轴121逆向锁紧方向转动时使所对应的压管器122被放开并不再随之转动，所述罩壳13与两个压管器122之间分别安装有两组弹性软管14，两组所述弹性软管14分别连接两个储药仓2与两个微针3并形成两条输注通道。如此设计，可利用电机11的正反转以控制两组锁紧方向相反的轮锁123与所对应的压管器122的咬合与否，再根据两组压管器122是否随着电机11跟转以控制所对应的输注通道的输注与否，从而实现单电机驱动双通道互补式分时输注的功能，整机体积较小，结构简单，使用便捷。
所述压管器122包括支架1221、转轮1222和轮轴1223，若干个所述转轮1222分别通过轮轴1223而可转动连接在支架1221的同一侧，所述压管器122可在转动期间利用各个转轮1222不断间歇性挤压所对应的弹性软管14。其中，可使转轮1222在随着支架1221公转的同时自转，从而在不影响对弹性软管14的间歇性挤压的同时，减小与弹性软管14之间的摩擦力。
所述支架1221的中部设有通孔，所述轮锁123包括芯块、弧形弹片1231和止动爪1232，所述芯块位于通孔之中并与转轴121相固定，若干片所述弧形弹片1231分别环绕设置在芯杆的外壁处，若干个所述止动爪1232分别环绕设置在通孔的内壁处，各片所述弧形弹片1231可在随着转轴121顺向锁紧方向转动时与各个止动爪1232相咬合而在随着转轴121逆向锁紧方向转动时与各个止动爪1232不再咬合。
所述通孔的口部由遮盖板1224所封闭。
所述转轴121之外还安装有若干个限位挡圈124并将两组压管器122相隔开，可使两个压管器122始终保持在原位。
所述转轴121为截面呈非圆形的异形柱状，所述芯块、遮盖板1224和限位挡圈124之上分别设有与异形柱状相适配的块体缺口、板体缺口和圈体缺口。如此设计，可使安装更为便捷，无需再粘接、焊接或增设紧固件。
所述微针3包括针板31、基座32和导管33，所述基座32的一侧设有可供针板31置入的插口而另一侧安装有与插口相连通的接管33。在使用时，可利用位于针板31上的多个微米级的细小针头以阵列的方式定向穿过患者的角质层并产生微米尺寸的机械通道，从而将药物直接置于表皮或上部真皮层并发挥药理反应，无需刺入肌肉内，针孔较小，可大大降低瞬时疼痛感，还能够提高整机的长期佩戴舒适度。
所述机壳6包括壳座61和壳盖62，所述容纳腔位于壳座61的一侧且口部由壳盖62所封闭，所述壳座61的另一侧设有可供两个微针3置入的座体缺口611，所述敷贴5之上设有与座体缺口611相对应的贴体缺口51。
所述系统控制板4包括电源、单片机、无线通信装置和传感器，所述单片机分别与电源、无线通信装置、传感器和蠕动泵1电连接。其中，电源可为各个电子部件提供动力；单片机可对各个电子部件的工作进行操控；无线通信装置可利用无线通信方式与手持终端进行信息交互；传感器可辅助监测电机11的工作状态。
所述容纳腔内还安装有罩设在电机11之外的定位盖7。
本发明工作过程：
在输注前，患者先通过敷贴5将整机粘贴在皮肤表面，同时使两个微针3的各根针头分别刺入皮下。随后，患者可通过手机和平板电脑等手持终端与系统控制板4进行信息交互以输入两种药品的输注量和输注速率。
在输注时，以电机11的输出轴为顺时针转动为例，则两个轮锁123的各片弧形弹片1231会随着转轴121而同步顺时针转动。此时，由于两个轮锁123锁紧方向相反，因此其中一个轮锁123的各个止动爪1232可与所对应的各片弧形弹片1231相咬合并带动所在压管器122转动，而另一个轮锁123的各个止动爪1232则不会与所对应的各片弧形弹片1231相咬合并无法带动所在压管器122转动。对于转动的压管器122而言，其可利用各个转轮1222不断间歇性挤压所对应的弹性软管14，从而使弹性软管14的管内产生压差以将所对应的储药仓2内的药液挤送至所对应的微针3处，再输注至患者体内。对于未转动的压管器122而言，由于其各个转轮1222并未挤压所对应的弹性软管14，因而无法进行药液输注。若电机11的输出轴为逆时针转动，则两个储药仓2的药液输注与否情况进行交换。也就是说，通过电机11的输出轴的正反向转动调节，即可分别控制两条输注通道的药品注射与否。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：包括蠕动泵(1)、储药仓(2)、微针(3)、系统控制板(4)、敷贴(5)和机壳(6)，所述蠕动泵(1)、系统控制板(4)和两个储药仓(2)分别安装在机壳(6)的容纳腔之中，两个所述微针(3)安装在机壳(6)的外壁处，所述敷贴(5)设置在机壳(6)与两个微针(3)之间，所述系统控制板(4)与蠕动泵(1)电连接，所述蠕动泵(1)包括电机(11)、双向压管机构(12)、罩壳(13)和弹性软管(14)，所述双向压管机构(12)包括转轴(121)、压管器(122)和轮锁(123)，所述转轴(121)由电机(11)驱动自转且外部分别套设有两个压管器(122)，所述转轴(121)与两个压管器(122)之间分别安装有锁紧方向相反的两个轮锁(123)，所述轮锁(123)可在转轴(121)顺向锁紧方向转动时使所对应的压管器(122)被咬合并被带动同步转动而在转轴(121)逆向锁紧方向转动时使所对应的压管器(122)被放开并不再随之转动，所述罩壳(13)与两个压管器(122)之间分别安装有两组弹性软管(14)，两组所述弹性软管(14)分别连接两个储药仓(2)与两个微针(3)并形成两条输注通道。
2.如权利要求1所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述压管器(122)包括支架(1221)、转轮(1222)和轮轴(1223)，若干个所述转轮(1222)分别通过轮轴(1223)而可转动连接在支架(1221)的同一侧，所述压管器(122)可在转动期间利用各个转轮(1222)不断间歇性挤压所对应的弹性软管(14)。
3.如权利要求2所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述支架(1221)的中部设有通孔，所述轮锁(123)包括芯块、弧形弹片(1231)和止动爪(1232)，所述芯块位于通孔之中并与转轴(121)相固定，若干片所述弧形弹片(1231)分别环绕设置在芯杆的外壁处，若干个所述止动爪(1232)分别环绕设置在通孔的内壁处，各片所述弧形弹片(1231)可在随着转轴(121)顺向锁紧方向转动时与各个止动爪(1232)相咬合而在随着转轴(121)逆向锁紧方向转动时与各个止动爪(1232)不再咬合。
4.如权利要求3所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述通孔的口部由遮盖板(1224)所封闭。
5.如权利要求4所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述转轴(121)之外还安装有若干个限位挡圈(124)并将两组压管器(122)相隔开。
6.如权利要求5所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述转轴(121)为截面呈非圆形的异形柱状，所述芯块、遮盖板(1224)和限位挡圈(124)之上分别设有与异形柱状相适配的块体缺口、板体缺口和圈体缺口。
7.如权利要求1所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述微针(3)包括针板(31)、基座(32)和导管(33)，所述基座(32)的一侧设有可供针板(31)置入的插口而另一侧安装有与插口相连通的接管(33)。
8.如权利要求7所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述机壳(6)包括壳座(61)和壳盖(62)，所述容纳腔位于壳座(61)的一侧且口部由壳盖(62)所封闭，所述壳座(61)的另一侧设有可供两个微针(3)置入的座体缺口(611)，所述敷贴(5)之上设有与座体缺口(611)相对应的贴体缺口(51)。
9.如权利要求1所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述系统控制板(4)包括电源、单片机、无线通信装置和传感器，所述单片机分别与电源、无线通信装置、传感器和蠕动泵(1)电连接。
10.如权利要求1所述的单电机敷贴式双通道微针输注系统，其特征在于：所述容纳腔内还安装有罩设在电机(11)之外的定位盖(7)。
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