CN201044845Y - 自动注射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计了一种自动注射器，其基本结构为一个外部绕有线圈的套筒内置一个可自由滑动且外壁设有磁性单元(涂有磁粉或绕有线圈)的药液筒，通过控制电路可以驱动套筒线圈产生正或逆向磁场，从而使前端装有针头且有磁性的药液筒在磁场力作用下向前运动(穿刺)和向后运动(拔出针头)，置于注射器后端的微型步进电机与药液筒后端的活塞组成的螺杆传动系统精确控制注射药量和推药速度，注射器内控制电路通过微处理器控制注射、推药过程和存储、显示注射信息。本实用新型目的是为医务工作者提供方便，更为未经专业注射训练的人员尤其是需要长期自行注射胰岛素的糖尿病患者提供一种方便，安全的注射器。

Description

自动注射器

技术领域

该实用新型涉及一种注射器，尤其是涉及一种能够自动完成注射过程，能精确控制完成推药量和推药速度的自动注射器。

技术背景

目前现有的注射器多为一次性塑料注射器，由针头、套筒、活塞组成，主要靠受过专业护理训练的人员对患者进行穿刺。然而有些场合，则需要患者自身或家属等没有专业素质的人员进行穿刺注射，比如糖尿病患者需要长期通过自己注射胰岛素来调节血糖等。没有受过注射训练的人员在注射时往往会由于注射角度、力量、速度的偏差导致注射的失败，造成疼痛、出血甚至针头折断等后果，增加了患者的痛苦。在胰岛素注射方面，更是要求精确控制每次注射药量，并需要记录每日的注射信息。这就需要一种不需要专门培训就能够准确完成药物注射操作的注射器。诺和笔是一种目前最广泛使用于胰岛素注射操作的注射器，它具有很细的针头，可以缓解一些穿刺时由于针头较粗而带来的痛苦，但这种注射器没有根本上改变传统注射器的注射方式，还是完全依赖注射者手动推动活塞装置来注射，对于没有经过专业训练的普通注射者，注射失败的可能性仍然很高；这种胰岛素注射器通过旋转尾部的螺纹来人工调节每次注射量，虽然较常规注射器在注射量的精确性上已经有了一定程度的提高，但通过肉眼读取刻度来调整螺纹具有较大的不稳定性和随机性，同样需要一定的经验，还是不能解决对注射者经验过渡依赖的问题。

发明内容

针对现有注射器所存在的上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种全自动注射器，它不需要用手人工推入注射，因此可以使注射人员不需要培训就能做到安全准确注射药物，最大限度的减小了患者在注射中的痛苦。

为了完成上述发明目的，本发明的自动注射器由一个套筒(1)，一电磁线圈(12)、一个针头(21)、一个设有电磁特征的药液筒(2)，一套活塞装置(22)，一个控制电机，一套控制电路板，一按键组(13)和一个开关单元组成；所述套筒(1)呈柱状，一端敞开，装有橡胶垫圈(11)，一端封闭；所述电磁线圈(12)设在套筒(1)敞开一端外表面，所述按键组(13)设在套筒(1)柱体表面，所述开关单元设置在套筒(1)的封闭端，所述针头(21)、设有电磁特征的药液筒(2)、活塞装置(22)设在套筒内，针头(21)与药液筒(2)一端可拆除地连接，药液筒(2)另一端与活塞装置(22)一端可滑动的连接，活塞装置(22)另一端与所述控制电机输出端连接，构成传动结构，药液筒(2)与设置于套筒(1)外表面的电磁线圈(12)位置相对应；所述控制电机(3)与所述控制电路板(4)电连接，控制电路板与所述电磁线圈(12)电连接，控制电路板(4)与按键组(13)电连接，开关单元(14)与控制电路板(4)电连接。当用户按下按开关单元(14)时，电路控制板(4)上电，注射器处于工作状态，当按动开关单元(14)时，通过套筒(1)外的电磁线圈(12)产生变化的正、逆向磁场使设有电磁特征的药液筒(2)正、逆向运动，从而带动针头(21)正、逆向运动，实现自动穿刺和拔出针头(21)，控制电路板(4)控制步进电机(3)的转速和角度的控制来推动活塞运动以控制每次注射推药的药量和推注速度。

进一步，本实用新型自动注射器中药液筒上所设置的电磁特征可以上电磁线圈(12)或者磁粉(铁)。

活塞与控制电机的输出端可通过分别旋有内、外螺纹形成螺杆传动结构。

所述控制电机可以是步进电机或者直流电机。

所述活塞装置(22)与控制电机的连接方式可以是螺纹方式或者销键连接方式。

所述按键组(13)可以是由三个按键组(13)成：确定键、加键和减键，用于设定每次注射的药量。

由于本发明的自动注射器的推动由步进电机而不是由人来完成，所以避免了人为的注射过程中带来的由于注射发角度、力量、速度的偏差导致注射的失败，最大程度的减小了患者的痛苦，同时，由于本发明的自动注射器推进的行程完全由步进电机控制，所以，可以对注射的药物的剂量进行精确控制。

附图说明

图1是自动注射器结构示意图；

图2是与涂有磁粉的药液筒内活塞装置与步进电机组成的螺杆系统图；

图3是控制电路功能方框图；

图4a是自动注射器穿刺过程示意图；

图4b是自动注射器拔出针头过程示意图；

图5是外部按键示意图；

图6是控制电路板电路原理图；

图7是控制电路程序流程图。

具体实施方式

现结合附图对本发明的自动注射器进行详细说明。

如图1所示本发明的自动注射器包括药液筒(2)、针头(21)和活塞装置(22)，针头(21)一端与药液筒(2)连接，药液筒(2)另一端与活塞装置(22)可滑动地连接，一至少一端开口的套筒(1)，开口一端设有垫圈(11)，所述针头(21)可从该套筒(1)的开口中推出和缩入，且套筒(1)上设置有电磁线圈(12)，所述药液筒(2)上设有磁性单元，电磁线圈(12)通过开关单元(13，14)与电池仓(6)电连接；套筒(1)套在药液筒(2)上。所述设于药液筒(2)上的磁性单元为电磁线圈(12)，该电磁线圈(12)与电源装置通过开关单元电连接。这种磁性单元也为磁铁。

该自动注射器的控制部分包括控制电机和控制电路板，如图2，控制电机的输出轴与活塞装置(22)的一端连接，所述控制电机与控制电路板电连接。这里的控制电机可以为步进电机或直流电机。所述电路控制板包含一MSP430F435单片机，一步进电机驱动芯片TA8435，模拟开关MAX4525和一组输入按键组(13)；用户通过按键组(13)向MSP430F435单片机发送电磁线圈(12)产生正向或逆向磁场的控制信号，收到控制信号后，MSP430F435单片机通过模拟开关MAX4525来控制输入套筒(1)上的电磁线圈(12)的电流方向，从而控制套筒(1)上的电磁线圈(12)内部的磁极方向，使之与设于药液筒(2)上的磁性单元吸合或排斥，达到药液筒(2)在套筒(1)内运动的目的，图4给出了注射过程的示意图；用户还可通过按键组(13)(图5为按键组(13)图)向MSP430F435单片机发送电机控制信号，MSP430F435单片机接收到控制信号后作出相应的输出信号到步进电机驱动芯片TA8435，步进电机驱动芯片TA8435接受到MSP430F435单片机的输出信号后对其进行功率放大后输出至步进电机，使电机正转或反转。图6和图7分别给出了一种实现本发明功能的控制电路原理图和单片机软件流程图。

其工作模式为：患者通过穿过套筒(1)的按键组(13)设定所需注射药量，将注射器的橡胶垫圈(11)抵在需注射部位，按动注射开关14，单片机将驱动注射器套筒(1)所缠绕的螺线管12使套筒(1)内产生正向磁场，装有一次性针头(21)的药液筒(2)由于外涂磁粉或绕有线圈，在安培力的作用将快速运动并对患处穿刺；此时单片机控制步进电机3按患者所设定的注射药液量旋转固定角度，从而推动药液筒(2)的活塞(22)使药液匀速注入患者皮下；最后使套筒(1)外绕线圈12产生逆向磁场，药液筒(2)按相反方向运动拔出针头(21)，完成注射，并将相应数据记录到存储介质芯片，同时在液晶屏5显示以反馈给患者。

另外的本实用新型自动注射器还可进一步包括一液晶显示屏，该液晶显示屏电连接至控制电路板，并且通过在套筒(1)上设置开口或者在套筒(1)主体上与液晶屏相应位置设置为透明的方式使用户读取其显示的信息。

用户可通过按键组(13)设定日期、时间等用户信息，这些信息可以通过注射器上配置的液晶屏幕向用户显示。

其注射过程如下：

a)填装药液(直接填装药液筒(2)，药液用完前不必填装)、更换一次性针头(21)。

b)设定本次胰岛素注射量(沿用上次的注射量则不用设定)。

c)注射部位消毒。

d)将套筒(1)前端垫圈(11)抵于注射部位。

e)启动注射开关(则自动完成注射穿刺、推药、拔出针头(21))。

f)移开套筒(1)，注射部位消毒。注射器自动存储本次注射信息。

Claims (8)

1.一种自动注射器，它包括药液筒、针头和活塞装置，针头一端与药液筒连接，药液筒另一端与活塞装置可滑动地连接，其特征为：它进一步包括一至少一端开口的套筒，所述针头可从该套筒的开口中推出和缩入，且套筒上设置有电磁线圈，所述药液筒上设有磁性单元，电磁线圈通过开关单元与电池仓电连接；套筒套在药液筒上。

2.如权利要求1所述的自动注射器，其进一步特征为：所述套筒呈柱状，一端敞开，一端封闭；所述电磁线圈设在套筒敞开一端外表面，进一步有按键组设在套筒柱体表面，所述开关单元设置于套筒的封闭端，所述针头、设有电磁特征的药液筒、活塞装置设在套筒内，针头与药液筒一端可拆除地连接，药液筒另一端与活塞装置一端连接。

3.如权利要求1所述的自动注射器，其特征为：所述设于药液筒上的磁性单元为电磁线圈，该电磁线圈与电源装置通过开关单元电连接；药液筒与设置于套筒外表面的电磁线圈位置相对应。

4.如权利要求1所述的自动注射器，其特征为：所述设于药液筒上的磁性单元为磁铁。

5.如权利要求1所述的自动注射器，其特征为：该自动注射器进一步包括一控制电机，一控制电路板，所述活塞装置另一端与所述控制电机输出端连接，构成传动结构；所述控制电机与所述控制电路板电连接，控制电路板与所述电磁线圈电连接，控制电路板与按键组电连接。

6.如权利要求5所述的自动注射器，其特征为：所述控制电机为步进电机。

7.如权利要求5所述的自动注射器，其特征为：所述控制电机为直流电机。

8.如权利要求1所述的自动注射器，其特征为：所述套筒的一端可设有垫圈。

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