CN201631819U - 磁致应变位移型无针头注射器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种磁致应变位移型无针头注射器，至少包括一个筒体，筒体内部置有一个微位移系统，装配药筒，储药囊，其特征在于微位移系统由电磁线圈和具有磁致应变功能的磁棒构成，磁棒置于线圈中，在外加电流作用下，沿线圈轴向产生一磁场，在该磁场作用下，磁棒产生径向磁致微应变，推动与其相连的部件发生位移，磁棒通过磁致应变产生的动力和位移直接传递给药筒的两个可滑动的刚性材料块，由该材料块瞬时高速挤压储药囊，实施药物的喷射式导入。本实用新型无针头注射器，动力来源电磁能，工作电压低、使用安全方便。通过不同储液囊的大小可以实现精确剂量的注射，通过调节电流的大小可以控制磁棒的驱动力，可以将药物注射到不同的深度。

Description

磁致应变位移型无针头注射器

技术领域

本实用新型涉及一种将制剂、特别是药物制剂注入人体或动物体内的无针头注射装置，尤其是能够在严格无菌条件下实现皮下、皮内及肌内精确剂量药物导入的注射器。

背景技术

传统的注射给药方式造成局部皮肤损害、出血，不仅痛感显著，令多数患者(特别是儿童)产生心理恐惧，还有造成注射部位感染的危险，长期注射还会造成皮下组织、神经及微血管的损伤，并且大量一次性注射器使用后即成为威胁环境健康的医疗垃圾，处理这些医疗垃圾十分不便且费用不菲，因此世界卫生组织(WHO)一直呼吁发展无针头药物注射技术。

无针头注射技术的实用新型，旨在实现无创注射，可以消除痛感、显著减小损伤并方便于一般非专业医护人员的操作使用。该技术的要点在于实现药物的喷射式导入，为此需要有驱动力强且快速响应的动力系统，提供脉冲力以冲击和推进封闭药物容器内的活塞，产生瞬态高压迫使药剂从微细孔中挤出，形成高速喷射的微射流，迅速穿透人体或动物体皮肤，到达药物吸收最佳部位。由此可见，寻求运作安全、高效且廉价的动力系统是研制无针头注射器的关键。目前已有的动力系统在技术上大体可分为三种：压缩气体、燃料以及硬质弹簧，相关的专利在国内外已经公开或授权的计有20余项。相比之下，压缩气体法需要配备高压气仓及相应的空气压缩装置，体积庞大、造价昂贵、耗能费时，使用极为不便；与火箭技术相类，以引爆燃料产生冲击波的方式固然可以提供足够强大的助推力，但其潜在的危险和不稳定因素也的确令人担忧；以压缩弹簧作为动力系统较之上述两种方法简便易行，美国Equidyne Corporation公司控股的Equidyne Systems，Inc分公司历时8年开发成功一种弹簧类无针头注射器，已于2000年7月开始将其Injex系列产品批量投放市场。该注射器尚存在以下缺点：(1)由于使用前和使用过程中需要对弹簧体进行压缩、复位、准直、约束等一系列准备环节以及之后的安全触发需要特别保障，相应的动力系统内部设计非常复杂，制作工序多，售价昂贵($250/支)，非普通用户所能承受得起；(2)弹簧系统自身的机械稳定性和疲劳问题，在使用过程中可能出现机械故障，并且弹簧动力随使用次数增加而衰减，需定期更换；(3)实施注射时弹簧体撞击活塞时产生强烈震颤并发出大的声响，给使用者带来另类不适的观感；市售的弹簧类无针注射器在临床使用过程中不仅伴有大的声响，而且会在注射部位由于针管冲击皮肤而造成可视的红斑乃至创伤。(4)仍为接触式注射方法，为防止交叉感染，仍旧不得不推荐大量使用一次性药管。

另据最新报道，美国加州大学伯克利分校的研究人员独辟蹊径发明了一种高精度的皮下注射器，它是利用物理学中压电效应的逆效应，即在一定的电压驱动下，一些离子型晶体的电介质(如陶瓷体、石英等)可在施压方向上产生线性应变，这实际上可简单的归纳为一种电致伸缩效应。利用压电效应及其逆效应制成的各种传感器和换能器已经在电子技术及其相关产品中获得了广泛的应用，用在药物注射方面尚属首次。该注射器的动力系统关键部件是一组钛酸铅压电陶瓷(PZT)，由于使用电驱动，并且陶瓷应变具有很高的响应速度，因而所获得的药物喷射流具有非常高的速度(最高可达140米/秒)，这样可在不需要与患者皮肤接触的情况下将药物注入体内。而且事先并不需要任何额外的机械准备，在实现快速、无痛注射的同时，避免一次性药管的使用，最大限度的减小了交叉感染的机会和废弃药管的数量。此外由于动力部件为一刚性陶瓷体，克服了前述Injex产品中弹簧体不易准直、易于疲劳等缺点。

显然，利用逆压电效应制造的新型注射器，不仅技术实现更为简捷，在实现非接触式注射方面更是具有上述其他方法无可比拟的优越性。但是，我们也不难发现该方法本身仍然存在一些难以克服甚或致命的缺陷：(1)压电陶瓷本身电致伸缩系数小(100～600ppm)，这就决定了该技术仅适用于微剂量注射(45～140纳升)；(2)由于PZT陶瓷烧结难、极化难、制作大尺寸产品难，一般成品均为薄片，这就需要数片乃至数十片沿径向粘接在一起才能满足与所需动力相应的位移量的要求，这样整个粘接体的各部分的结合度和刚性如何、能否保证各陶瓷片微应变的有效累加，直接关系到产品的合格率及使用寿命，技术上面临着挑战；(3)陶瓷材料质脆易碎，在多次强力拍击活塞过程中有毁损的可能；(4)为保证陶瓷体产生足够的应变，驱动电压常需高达数百伏甚至上千伏，远高于人体安全电压(36V)，并且在这样高的电压情况下，动力系统内部正、负极以及筒体之间的有效隔离和绝缘设计难度很大，安全隐患实在不容忽视。这些缺陷的弥补有待于新的技术突破。

铁基稀土超磁致伸缩(或称巨磁致伸缩)材料Terfenol-D及其聚合物粘结复合材料来加工和制作无针头注射器微位移系统的磁棒，由于使用Terfenol-D超磁棒材作为电磁能和机械位移之间的转换，整个装置具有很高的响应速度，确保药物喷射流具有足够大的初速度，能够穿透皮肤表面、到达皮下适宜深度。

Terfenol-D超磁材料伸缩的特点和优势在于：

(1)Terfenol-D超磁材料伸缩系数(1500～2000ppm)是PZT陶瓷材料电致伸缩系数的3～5倍，这就意味着相应的注射剂量相对于前述逆压电法可扩大3～5倍。表1示出稀土超磁Terfenol-D的物理性能与压电陶瓷PZT的对比。

(2)Terfenol-D超磁材料制备工艺成熟，样品尺度不受限制，多种规格市场有售，使用整根棒材即可满足无针头注射的动力需要，无须象前述逆压电法PZT陶瓷材料那样多片拼结使用，可确保整个动力系统的伸缩性能满足设计要求，不存在这方面的任何技术缺陷；

(3)Terfenol-D的组分是Tb0.3Dy0.7Fe1.95，为金属合金，其刚性和韧性俱佳，方便加工，并且使用过程中不会出现毁损等问题；Terfenol-D磁致伸缩应变时产生的推力很大，直径约10mm的棒材伸缩时可产生约200公斤的推力；响应时间仅百万分之一秒；其工作频带宽，稳定性好，可靠性高；其磁致伸缩性能不随时间而变化，无疲劳，无过热失效问题，完全符合高性能、非接触无针头注射器优化设计和长效使用的要求。

(4)Terfenol-D超磁材料的优异性能还在于其在较低磁场下即可得到近饱和的磁致伸缩应变，并且能量转换效率高达80％，这就意味着可以用很低的励磁电压(12～36V)和很小的电功率来驱动，以其制作的无针头注射器结构简单、耗能小、完全不必担心安全问题。

表1.Terfenol-D的物理性能与压电陶瓷(PZT)的对比

根据Terfenol-D超磁材料的特点设计了本实用新型无针头注射器，动力来源于通电即有、即用的电磁能，完全避免了那种机械蓄能方法易于发生意外爆炸或弹射的危险；本实用新型注射器工作电压低，使用安全，性能稳定，结构简单、使用方便，无需事先清洗、消毒，通过不同储液囊的大小可以实现精确剂量的注射，通过调节电流的大小可以控制磁棒的驱动力，可以将药物注射到不同的深度，适合于不具有皮下、皮内及肌内注射专门知识的个人使用，尤其适合临床局部用药，可以根据临床局部用药的需要制备出不同注射剂量和深度的无针头注射器，具有极为广泛的应用价值。

我们以前申请的实用新型专利(授权公告号CN201131985)，技术方案采用超磁致伸缩材料做为动力系统推动注射器杆的方法，我们在实施的过程中发现该技术方案存在两个严重的缺陷：

1、用磁致伸缩材料做为动力系统需要预压力才可以保证有足够的伸长；

2、直接推动注射器的推杆需要位移放大至少50倍以上，这个参数在实施中很难达到。

基于这两点缺陷，我们对技术方案进行了改进：

1、针对第一个缺陷，我们对磁棒(6)采用预压弹簧实现预紧，保证了磁棒(6)达到最佳的位移状态；

2、针对第二个缺陷，我们采用了密闭的储药囊替代普通的注射器结构，从侧面挤压储药囊，该位移只需要放大10倍左右即可达到很好的喷射效果，反复试验结果表明，本实用新型采用的方案具有很好的可实施性和临床实用型。

发明内容

本实用新型提供一种用来穿过生物体表面转移物质的磁致应变位移型无针头注射器，一种磁致应变位移型无针头注射器，至少包括一个筒体，筒体内部置有一个微位移系统，装配药筒，储药囊，其特征在于微位移系统由电磁线圈和具有磁致应变功能的磁棒构成，磁棒置于线圈中，在外加电流作用下，沿线圈轴向产生一磁场，在该磁场作用下，磁棒产生径向磁致微应变，推动与其相连的部件发生位移，磁棒通过磁致应变产生的动力和位移直接传递给药筒的两个可滑动的刚性材料块，由该材料块瞬时高速挤压储药囊。

筒体(1)中还可置有一个位移放大系统。

所述的磁致应变位移型无针头注射器的位移放大系统为液压放大装置，或机械放大系统。

所述的机械放大系统是杠杆，或铰链结构。

本实用新型磁致应变位移型无针头注射器，还包括一个外电源部分，外电源部分包括一个可调式直流电源，还包括电位器，电位器由一阻值精确的可变电阻构成，在回路中与励磁线圈串联，电位器起到分压、限流和调节回路阻抗的作用，确保注射器工作在安全电压(36V)之下，励磁线圈对输入电流的快速响应，削弱自感电动势引起的损耗；还可以包括一个蓄电池和电源伺服控制器，该伺服控制器与励磁线圈串联，可对输入到线圈的电流的波形进行设定和控制；外电源部分还可以包括一个探测器，该探测器与伺服控制器串联，并与患者注射部位附近的皮肤接触，可将探测信号反馈给伺服控制器，伺服控制器根据探测器对不同患者皮肤状况探知的反馈信号，做出相应的电流工作模式的选择与控制，包括对输入电流的波形、幅值以及延时的预设与连续改变，其中探测器可以是温敏、湿敏、压敏传感器及其组合，用以对皮肤表面状况的探测。

电位器由一阻值精确的可变电阻构成，在回路中与励磁线圈串联，起到如下重要作用：

①分压作用，确保注射器工作在安全电压(36V)之下，并且依据不同标称注射剂量，在0~36V之间调整工作电压；

②调节电路阻抗，确保励磁线圈对输入电流的响应速度。通常励磁线圈在电路中具有自感现象，这样在开启电源时，由于受线圈自感电动势的影响，线圈电流的上升有一个过程，依据磁感应定律，电流上升过程的暂态时间正比于线圈自感系数，反比于串联电阻，这样在附加串联电阻的情况下，暂态时间可以小到微秒，确保注射系统动力响应的高速度；

③限制电流，保护励磁线圈，实施注射后将开关11断开，由于输入电流的突然中断，励磁线圈磁通量急剧变化，就会在线圈中产生一个较大的自感电动势，这一瞬态电动势虽不足以对人体产生危害，但会引起残余能量在线圈4中的损耗，可能影响线圈的使用寿命。本实用新型电路中电位器的引入巧妙的解决了这一问题，即在实施注射后开关断开、关闭电源前，将电位器阻值预置为最大，这时流过励磁线圈的电流大为减小，之后开关断开、关闭电源时励磁线圈中产生的自感电动势以及能量损耗即可忽略不计。

该注射器还可以通过单向阀装置制成可以连续吸取液体的注射装置(图5)，该装置包括两个单向阀，药物喷射时，单向阀23-1关闭，单向阀23-2开启，药物射出后，电源切断磁棒复位，储药囊处于负压状态，单向阀23-2关闭，单向阀23-1开启，药液自动吸入到储液囊腔中，开启电源可进行下一次注射。

本实用新型磁致应变位移型无针头注射器，其中超磁致伸缩材料棒由超磁致应变材料(GMM)制成，也可由基于超磁致应变合金的聚合物粘结复合材料(GMPC)材料制成，优选由铁基稀土超磁致应变材料Terfenol-D制成，超磁致伸缩材料棒是实心棒材，具有圆形或多边形截面结构，也可以是空心管材，具有圆环或多边形环状截面结构。

本实用新型超磁致伸缩材料棒，其顶端用夹具固定，末端通过伸缩传递轴和弹簧给磁致伸缩材料加上预应力。磁致伸缩材料的周围是产生驱动场的励磁线圈。外围由磁轭(碳钢)制成的空心铁芯，它与磁致伸缩材料一起构成封闭磁路，以防漏磁。线圈上下两端还可以置有环形永久磁铁，用于提供偏置磁场，伸缩传递轴等其它零件均由非磁性不锈钢制成。超磁致伸缩材料内部应变与激励磁场强度、材料特性常数、应力状态等直接相关，其外部位移、力输出实为磁场-弹性场相互耦合的结果。所以，适当配置预压缩应力和偏置磁场，可使超磁致伸缩材料处于最优的机电耦合状态，提高能量转换效率。给超磁致伸缩材料施加一合适预应力的目的，一是避免磁致伸缩材料在受拉状态下工作；二是可以增大磁致伸缩量。根据铁磁学理论，这是由于外加应力提高了材料的饱和磁化强度，使其饱和磁致系数提高的缘故。

本实用新型磁致应变位移型无针头注射器，当超磁致伸缩材料棒径向长度为10厘米，活塞两端截面积比为10∶1时，相应的注射剂量可达0.2毫升。

本实用新型磁致应变位移型无针头注射器，药筒的筒体由非磁致不锈钢材料或硬塑料材料制成，储药囊由容易形变的医用高分子材料、可降解的生物材料或塑胶材料制成，吸液杆由强度好的医用高分子材料、可降解的生物材料或塑胶材料制成，图4中的可拆卸喷头为一个具有微孔的可拆卸的注射头，微孔大小在1mm以下，优选为50-100um，该注射头微孔部位可以是一个微孔，也可以是多个微孔，还可以是具有多个刺穿角质层的微凸出的接触部件，其中微凸出接触部件材料选自：不绣钢、镍钛合金和类似的生物相容性材料，作用于受试者的皮肤时，所述微凸出不产生可视的创伤或出血，微凸出接触部件的微凸出可以是具有尖锐出口的微管，也可以是具有尖锐出口且侧壁开有小孔的微管，也可以是具有尖锐出口且侧壁开槽的微管。微凸出微管长度依据不同的注射对象有所不同，一般长度在20-1000微米之间，根据注射剂量的不同选择不同的微凸出微管的数量，微凸出微管的密度为每平方厘米10-1000个，微凸出微管长度依据不同的注射对象有所不同，例如给婴幼儿注射，其长度在20-50微米，给老成年人注射胰岛素，其长度在50-200微米之间，给动物注射疫苗，其长度在100-1000微米之间。

本实用新型中药筒两侧的可移动刚性物质材料块，优选耐压强度高不易产生微变形的金属材料，比如：陶瓷、高强度合金(如钛合金、铜合金、铜锡合金、铋镉合金、球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、高强度铝合金、锌合金、铅锡合金等)碳化钨、氮化硅、氧化锆等中的一种。

系统各元件在装配时先将励磁线圈套在超磁致伸缩材料棒上，然后超磁致伸缩材料棒一端固定，另一端加上预压弹簧用紧固，预压弹簧的另一端加上输出杆，输出杆顶住位移放大系统，如果采用(图7和图9)中的放大系统，输出杆要与放大系统固定连接，如果采用(图8)中的挤压系统，则只需要精密加工使双面紧贴即可，轨道内有一个光滑的卡槽将可移动刚性物质材料块挤压完药囊复位后卡住，该卡槽很小的作用力下就可以将刚性物质材料块释放出去。

用处于真空状态的储液囊抽取适量液体后，将储液囊紧卡在药筒内，将电位器设置为注射剂量相对应的合适数值，然后以出口对准注射部位，按下开关接通电源即可完成注射。注射后，电位器阻值恢复最大值，然后关闭电源，这时磁场消失或恢复到初始值，磁棒自动收缩恢复到非工作状态，与此同时液压放大装置复位。

本实用新型磁致应变位移型无针头注射器，穿过生物体表面转移的物质，至少包括一种具有活性的化合物，可以是小分子化合物，也可以是大分子聚合物，比如：化学药物、生长激素、胰岛素、多肽、蛋白质、寡核苷酸、核酸和多糖等。

本实用新型设计的磁致应变位移型无针头注射器的优势是可以克服现有无针头注射器在系统造价、系统安全、系统寿命或是注射剂量和适用范围等方面的不足，能够在安全电压工作模式下长期稳定工作，实现适量药物制剂的无针导入，具有很宽的临床实用性，可以满足不同注射剂量范围的需要，结合微凸出装置的配套使用，可以实现大剂量注射。

附图说明

图1是本实用新型第一个实施例纵剖面结构图。

图2是本实用新型电源部分结构示意图。

图3是本实用新型第二个实施例纵剖面结构图。

图4是本实用新型药筒中的储药囊纵剖面结构图。

图5是本实用新型可实现连续注射的吸药装置纵剖面结构图。

图6是本实用新型微针系列结构示意图。

图7是本实用新型采用的液压位移放大系统纵剖面结构图。

图8是本实用新型采用的可移动刚性材料块位移放大系统结构示意图。

图9是本实用新型采用的通过杠杆原理设计的铰链位移放大系统剖面结构图。

图10是本实用新型抽屉式药筒结构图。

编号说明：

1、筒体，2、预压弹簧，3、输出杆，4、励磁线圈，5、压盖，6、超磁致伸缩棒7、刚性材料块，8、电源端口，9、可调式直流电源，10、蓄电池，11、开关，12、电位器13、伺服控制器，14、探测器，15、药筒，16、金属管，17、储药囊，18、吸液杆，19、可拆卸喷头，20、注射喷嘴，21-22、形状不同的微针及微针整列，23-1、单向阀(储液囊处于负压时打开，正压时关闭)，23-2、单向阀(储液囊处于正压时打开，负压时关闭)，24、吸药针头，25、储药瓶，26、液压油，27、大活塞，28、小活塞，29、可移动块(刚性材料)，30、固定轨道

具体实施例

具体实施例一：实现单次注射的无针注射器

采用图1所示机构，筒体1采用不锈钢材料制成管状体，将驱动系统和药筒固定在其中，在筒体1内部置有一个励磁线圈4，励磁线圈4为圆柱形，由漆包铜线绕制而成，筒体1外壁上部设有一电源端口8，可将电流导入励磁线圈4，励磁线圈4内置一根由超磁致伸缩材料Terfenol-D制成的具有磁致应变功能的磁棒6，磁棒6为圆柱形实体或空心管状结构，外径为5~20mm，保证其具有足够的机械强度。超磁致伸缩材料棒6与筒体1、励磁线圈4具有相重的中轴线，超磁致伸缩材料棒6径向长度略大于励磁线圈4的径向长度，超磁致伸缩材料棒6的外径略小于励磁线圈4的内径；励磁线圈4中置有碳钢制成的金属管16，励磁线圈4中、下两端还分别装有两块环状永久磁铁用来提供一定的偏置磁场，以使超磁致伸缩材料棒6工作在线性区。

超磁致伸缩材料棒6与励磁线圈4一起构成注射器的微位移系统，当超磁致伸缩材料棒6径向长度为10厘米时，在励磁线圈4上加载不大于32V电压，超磁致伸缩材料棒6可提供80～120微米的径向微位移。当磁棒6径向长度为5厘米，采用液压放大系统(图7)，活塞两端截面积比为10∶1时，相应的注射剂量理论上可达0.1毫升。如采用图3所示机构，当磁棒6径向长度为5厘米，活塞两端截面积比为10∶1时，相应的注射剂量理论上可达0.2毫升。

采用图1所示的设计，在筒体1内部置有一位移放大装置，该装置可以通过液压放大系统(图7)，也可以通过杠杆原理设计铰链结构进行放大(如图9)，还可以是直接作用在可移动的刚性材料块8上使之受到冲击力后直接挤压药筒15。储药囊17可以做成如图4所示的形状，也可以做成如市售注射器的形状，优选本实用新型图4中所示形状，储药囊在没有充满药液的情况下处于真空状态，打开后将吸液杆18伸入液体中可以自行吸取准备注射的液体。该放大机构在驱动器的作用下，产生瞬时冲击力，挤压药筒，使储药囊17中的药液从微孔20中喷射出去。也可以采用如图2所示的设计，在双驱动器同时作用下挤压储药囊，产生双倍的瞬时压力将药液从图4注射喷嘴20的微孔中喷射出去，产生更高的喷射速度。

采用图2所示本实用新型电源系统包括一个可调式直流电源9，一个蓄电池10，一个开关11，一个电位器12，一个伺服控制器13，一个探测器14，可调式直流电源9可将输入端220V的交流电压转变为输出端0~36V的直流安全电压，蓄电池10可以储存可用于多次注射所需的电能，开关11用来控制励磁线圈4输入电流的通断，伺服控制器13用以对输入电流的整形，伺服控制器13与探测器14相连，探测器14可以是温敏、湿敏、压敏传感器及其组合，用以对皮肤表面状况的探测，根据探测器14对不同患者皮肤状况探知的反馈信号，伺服控制器13做出相应的电流工作模式的选择与控制，包括对输入电流的波形、幅值以及延时的预设与连续改变。

系统各元件在装配时先将励磁线圈4套在超磁致伸缩材料棒6上，然后超磁致伸缩材料棒6一端固定，另一端用5加上预压弹簧2，预压弹簧2的另一端加上输出杆3，输出杆顶住位移放大系统，如果采用图7和图9中的放大系统，输出杆要与放大系统固定连接，采用图8中的挤压系统，则只需要精密加工使双面紧贴即可，轨道30内有一个光滑的卡槽将刚性材料块29挤压完药囊复位后卡住，该卡槽很小的作用力下就可以将刚性材料块29释放出去。

用处于真空状态的储液囊17抽取适量液体后，将储液囊17紧卡在药筒15内，将电位器12设置为注射剂量相对应的合适数值，然后以注射喷嘴20出口对准注射部位，按下开关11接通电源即可完成注射。注射后，电位器12阻值恢复最大值，然后关闭电源，这时磁场消失或恢复到初始值，磁棒自动收缩恢复到非工作状态，与此同时液压放大装置复位。

本实用新型注射器不限于上述实施例，尚包括其他所有变型。

具体实施例二：实现多次注射的无针注射器

可以实现多次注射的无针头注射器，除药筒内的储液装置设计与单次注射的无针头注射器不同外，其余设计原理基本相同，储液装置设计如下：

储药囊17可以做成如图4所示的形状，也可以做成如市售注射器的形状，优选本实用新型图4中所示形状，储药囊在没有充满药液的情况下处于真空状态，打开后将吸液杆18伸入液体中可以自行吸取准备注射的液体，通过单向阀装置制成可以连续吸取液体的注射装置图5，该装置包括两个单向阀，药物喷射时，单向阀23-1关闭，单向阀23-2开启，药物射出后，电源切断磁棒复位，储药囊处于负压状态，单向阀23-2关闭，单向阀23-1开启，药液自动吸入到储液囊腔中，开启电源可进行下一次注射。也可以采用如图2所示的设计，在双驱动器同时作用下挤压储药囊，产生双倍的瞬时压力将药液从图4中注射喷嘴20的微孔中喷射出去，产生更高的喷射速度。

系统各元件在装配时先将励磁线圈4套在超磁致伸缩材料棒6上，然后超磁致伸缩材料棒6一端固定，另一端用加上预压弹簧2，预压弹簧2的另一端加上输出杆3，通过压盖5将系统紧固，输出杆顶住位移放大系统，如果采用图7和图9中的放大系统，输出杆要与放大系统固定连接，采用图8中的挤压系统，则只需要精密加工使双面精密接触即可，轨道30内有一个光滑的卡槽将刚性材料块29挤压完药囊复位后卡住，该卡槽很小的作用力下就可以将刚性材料块29释放出去。

用处于真空状态的储液囊17抽取适量液体后，将储液囊17紧卡在药筒15内，将电位器12设置为注射剂量相对应的合适数值，然后以20出口对准注射部位，按下开关11接通电源单向阀23-1关闭，单向阀23-2开启，即可完成注射，电位器12阻值恢复最大值，然后关闭电源，这时磁场消失或恢复到初始值，磁棒自动收缩恢复到非工作状态，电源切断磁棒复位，储药囊处于负压状态，单向阀23-2关闭，单向阀23-1开启，药液自动吸入到储液囊腔中，开启电源可进行下一次注射。

本实用新型注射器不限于上述实施例，尚包括其他所有变型。

Claims (8)

1.一种磁致应变位移型无针头注射器，至少包括一个筒体(1)，筒体(1)内部置有一个微位移系统，装配药筒(15)，储药囊(17)，其特征在于微位移系统由电磁线圈(4)和具有磁致应变功能的磁棒(6)构成，磁棒(6)置于线圈(4)中，在外加电流作用下，沿线圈轴向产生一磁场，在该磁场作用下，磁棒产生径向磁致微应变，推动与其相连的部件发生位移，磁棒(6)通过磁致应变产生的动力和位移直接传递给药筒(15)的两个可滑动的刚性材料块，由该材料块瞬时高速挤压储药囊(17)，储药囊(17)连接一吸液杆(18)，吸液杆(18)出口(20)为一具有多个刺穿角质层的微凸出的接触部件。

2.根据权利要求1所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征是，筒体(1)中还置有一个位移放大系统。

3.根据权利要求2所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征在于位移放大系统为液压放大装置，或机械放大系统。

4.根据权利要求3所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征在于机械放大系统是杠杆，或铰链结构。

5.根据权利要求1所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征是，微凸出接触部件的微凸出是具有尖锐出口的微管，或具有尖锐出口且侧壁开有小孔的微管，或具有尖锐出口且侧壁开槽的微管。

6.根据权利要求1所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征是，磁棒(6)是实心棒材或空心管材，具有圆形或多边形截面结构。

7.根据权利要求1所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征是它还包括一个电源系统，该电源系统包括一个电位器(12)，电位器(12)由一阻值精确的可变电阻构成，在回路中与电磁线圈(4)串联，及一个电源伺服控制器(13)，该伺服控制器(13)与电磁线圈(4)串联；一个探测器(14)，该探测器(14)与伺服控制器(13)串联；一个蓄电池(10)。

8.根据权利要求1所述的磁致应变位移型无针头注射器，其特征是，线圈(4)内置一空心碳钢制成的铁芯(16)，线圈(4)上下两端置有用于提供偏置磁场的环形永久磁铁。

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