CN209377861U - 一种用于眼表治疗的喷雾打印系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医疗器械领域，具体公开了一种用于眼表治疗的喷雾打印系统，包括固定装置和安装于所述固定装置上的喷雾系统；所述喷雾系统用于形成喷雾，且所述喷雾系统能相对于所述固定装置在水平方向上移动。本实用新型提供一种专用于治疗眼部化学烧伤的喷雾打印系统，通过直接将用于治疗的细胞溶液雾化后均匀打印到眼表，减少了羊膜移植法需接种细胞到羊膜再移植的过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种用于眼表治疗的喷雾打印系统。
背景技术
角膜是眼睛最前面的透明部分，覆盖虹膜、瞳孔及前房，并为眼睛提供大部分屈光力，再加上晶体的屈光力，光线便可准确地聚焦在视网膜上构成影像，因此，角膜的完整性和透明性影响着眼睛视力的好坏。
角膜化学致伤物主要有酸性物质和碱性物质，其中在临床上以碱性物质化学烧伤的治疗难度最大。眼部化学烧伤会对眼组织结构造成严重的破坏，对结膜和角膜都产生一定的病理损害：1）角膜缘干细胞被大量破坏，使正常的结膜上皮被增生的成纤维细胞取代，结膜也失去了正常的半透明光滑黏膜组织的特性。2）角膜上皮接触化学物质后，会逐渐坏死、脱落。由于角膜缘干细胞缺乏和角膜上皮损伤，会导致角膜上皮结膜化，修复的上皮变得不透明，且含有大量的新生血管。3）容易产生睑球粘连，严重者上下眼睑和眼球会完全粘连在一起。
对于角膜化学烧伤，临床治疗初期是立即对外眼进行局部冲洗，从而稀释眼部的化学物质；急性期使用人工泪液、表皮生长因子等促进上皮愈合。对于严重的角膜化学烧伤，除了使用药物治疗外还可以采取手术治疗。手术治疗多以角膜移植和羊膜移植为主，其中，角膜移植存在供体严重不足的问题，羊膜移植是目前治疗角膜化学烧伤的一种有效的方法。羊膜移植方法通常需将角膜缘干细胞种植在羊膜上，在体外培养，再将羊膜移植到角膜上。虽然羊膜移植方法治疗效果好，然而整个移植过程复杂，实施难度较大，还可能存在羊膜移植片移位、脱落、溶解的问题，影响治疗效果。
实用新型内容
为克服现有的技术缺陷，本实用新型提供了一种用于眼表治疗的喷雾打印系统，该系统可以直接将角膜缘干细胞溶液雾化后均匀打印到眼表，减少了羊膜移植法需接种细胞到羊膜再移植的过程。
为实现本实用新型的目的，采用以下技术方案予以实现：
一种用于眼表治疗的喷雾打印系统，包括固定装置和安装于所述固定装置上的喷雾系统；所述喷雾系统用于形成喷雾，且所述喷雾系统能相对于所述固定装置在水平方向上移动。
现有技术中的细胞喷雾技术尚未用于眼表治疗，且存在以下不足：1）细胞溶液使用量大；2）细胞喷雾打印定位不精确。本实用新型针对现有技术的不足之处，提供一种用于眼表治疗的喷雾打印系统。该系统可通过使细胞溶液、生长因子、药物等治疗溶液通过喷雾头雾化后直接喷射到眼表，专用于治疗眼部包括化学烧伤在内的眼表损伤。本实用新型所提供的喷雾打印系统可以直接将用于治疗的细胞溶液雾化后均匀打印到眼表，减少了羊膜移植法需接种细胞到羊膜再移植的过程。
为了精准定位打印位置，本实用新型利用掩膜板控制打印范围。因此，喷雾打印系统还包括掩膜板，所述掩膜板包括镂空部。由于本系统是用于眼表治疗的，优选地，所述掩膜板的镂空部为角膜或结膜，可分别针对角膜和结膜进行针对性治疗。
由于相对于皮肤或其他器官损伤，眼表损伤面积相对较小，治疗所需细胞量也较少，因此，本实用新型采用短时点动喷雾配合掩膜板的方式，减少打印溶液的使用量，针对眼表特定位置喷射不同的治疗溶液，可以有效提高眼部化学烧伤的治疗效率。
进一步地，所述喷雾系统包括用于输送液体的移液装置、用于输送气体的供气装置以及喷雾头；所述喷雾头中设有与所述移液装置的出液口连接的液体输送通道和与所述供气装置的出气口连接的气体输送通道；所述移液装置安装于所述固定装置上，且能相对于所述固定装置在水平方向上移动。
进一步地，所述移液装置包括移液泵，所述移液泵设有卡座和驱动装置，所述驱动装置用于调节卡座位置，所述卡座固定有注射器，所述注射器与所述喷雾头的液体输送通道；所述移液泵用于挤压所述注射器，将注射器中的液体挤出。其中，所述驱动装置为步进电机，所述注射器通过鲁尔接头与喷雾头连接。通过设置驱动装置，人们可以随意调节喷雾头的位置，让喷雾头能更加精确地对准角膜上的受伤位置进行喷射，减少药剂的浪费，也减少药剂对眼睛其它位置的刺激。
进一步地，所述供气装置包括气泵以及用于控制气体流量的气体控制器，所述气泵通过所述气体控制器与所述喷雾头的气体输送通道连接。所述气体控制器除了能控制气泵中压缩空气的气压，还能控制压缩空气的通入时间和间隔，避免长时间喷出压缩空气对角膜受伤位置进行二次伤害，而且还能减少压缩空气的使用量，减少浪费。
进一步地，所述喷雾头包括直立式喷雾头与弯曲式喷雾头。
优选地，喷雾头的各输送管道从中间部位起交汇为一条管道。
为了让压缩空气与治疗液混合得更加充分，本实用新型通过将输送管道交汇为一条管道，压缩空气与治疗液在喷雾头中就能混合，从而打散治疗液来形成体积更小的雾化颗粒，让治疗液与角膜的接触面积更大，治疗效果更好。
更优选地，所述喷雾头为Y型结构。采用两入一出的设计，其中一个入口与注射器连接，另一个入口通过气管与气体控制器连接。进入到喷雾头的治疗液与压缩空气就能在Y型结构的中间连接处交汇，形成雾化颗粒。而且Y型结构统一流体的发射方向，避免压缩空气与治疗液朝向两个方向进行喷洒，影响治疗的效果。
优选地，喷雾头的各输送管道并排设置且互不相通。
为了避免大量的压缩空气直接与治疗液对冲，导致治疗液中的部分物质损害，因此将各输送管道并排设置且互不相通，喷射出来的治疗液不会直接受到压缩空气的冲击，而是通过旁侧的压缩空气气旋搅拌，从而形成雾化颗粒。
优选地，喷雾头的各输送管道的出口形状为圆形、半圆形或方形。
由于不同的出口形状会导致不同的喷洒范围，在制作冲洗导管时可以按照需要设计不同形状的出口以满足实际的需要。
上述用于眼表治疗的喷雾打印系统的使用方法，包括以下步骤：
（1）将掩膜板放置于眼睛表面，调整喷雾头与眼睛的距离；
（2）依次开启气体控制器、气泵和移液泵：移液泵根据设定的挤出速度将注射器中的液体缓慢推出，气体控制器调节气泵产生的压缩空气的气压，并控制气体通入时间和间隔。
其中，步骤（1）中调整喷雾头与眼睛的距离的具体方法为：首先调节固定装置与移液装置之间的相对位置；然后采用驱动装置精确调节卡座位置，使喷雾头与眼睛之间的距离保持在2~8 cm之间。
步骤（2）中，所述挤出速度优选为30 ml/hour~150 ml/hour，所述气压优选为5PSI-15 PSI，即34.47 kPa-103.42 kPa。
与现有技术比较，本实用新型提供了一种用于眼表治疗的喷雾打印系统，具有以下有益效果：
（1）本实用新型能针对特定位置进行精准喷射，而且还能根据喷射位置的不同采用不同的喷射头以及掩膜板，使得喷射的精准度上升，减少了治疗液的浪费。
（2）由于给气体控制器能控制气泵中压缩空气的气压，还能控制压缩空气的通入时间和间隔，从而实现了短时点动喷雾，进一步减少了治疗液的浪费。
（3）本实用新型通过设置供气装置通入压缩空气冲击治疗液，从而形成喷雾颗粒，加大了治疗液与角膜的接触面积。
（4）医护人员可以通入不同组合的气体或液体，如生理盐水和压缩空气、含细胞的培养基和压缩空气、生理盐水等，贴合患者的受伤情况对症下药，给患者更加人性化的治疗服务。
附图说明
图1为本实用新型的正面结构示意图。
图2为直立式喷雾头的结构示意图。
图3为弯曲式喷雾头的结构示意图。
图4为掩膜板的结构示意图。
图中标识: 1、固定装置；2、移液装置；21、移液泵 ；3、注射器；4、喷雾头；5、气体控制器；6、气泵；7、掩膜板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细地说明。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种用于眼表治疗的喷雾打印系统，包括固定装置1、移液装置2、注射器3、喷雾头4、气体控制器5、气泵6、掩膜板7。
如图1所示，固定装置1可以包括相互连接的固定底板和固定直板，固定直板上设有两个连接杆；移液装置2通过该两连接杆与固定直板连接，且移液装置2能相对于固定装置1在水平方向上移动。移液装置2可以在连接杆上自由滑动，且连接杆还能够自由转动。
移液装置2包括移液泵21、卡座和驱动装置，驱动装置用于调节卡座位置，所述卡座上固定有注射器3，移泵液21用于挤压注射器3，将注射器3中的液体挤出。其中，驱动装置可以选用步进电机或其他具有同样能精确控制位移的装置；移液泵21为微量移液泵。
本实施例所提供的喷雾打印系统可使用不同喷射墨水，如含角膜缘干细胞的培养基、含角膜上皮细胞的培养基、含结膜上皮细胞的培养基、生长因子、纤维蛋白（Fibrin）、生理盐水等治疗液，通过更换注射器3所含溶液即可。
气泵6通过气体控制器5与喷雾头4连接，其中气体控制器5用于调节气泵6产生的压缩空气的气压，并控制气体通入时间和间隔。喷雾头4中设有液体输送通道以及气体输送通道，注射器3通过鲁尔接头与液体输送通道连接，气体输送通道通过气管与气体控制器5的出气口连接。当注射器3中的溶液和压缩空气在喷雾头4处混合的时候，压缩空气与溶液相互作用，可将其雾化并喷出。
本实施例所提供的眼表喷雾打印系统在工作时，首先调节固定装置1与移液装置2之间的相对位置，使用驱动装置精确调节卡座位置，使注射器3与待打印平面处于适宜的距离；然后依次开启气体控制器5、气泵6和移液泵21。气体控制器5调节气泵6产生的压缩空气的气压，并控制气体通入时间和间隔；移液泵21根据设定的挤出速度将注射器3中的溶液缓慢推出。当注射器3中的溶液和压缩空气在喷雾头4处混合的时候，压缩空气与溶液相互作用，可将其雾化并喷出。
其中，注射器3与待打印平面（眼睛）之间的距离保持在2~8 cm之间；移液泵21的基础速度优选为30 ml/hour~150 ml/hour，气泵6控制压缩空气的气压优选为5 PSI~15 PSI，即34.47 kPa~103.42 kPa。
本实施例在进行眼表喷雾治疗时，喷雾头4正对需要进行喷雾治疗的眼睛，喷雾头4与眼睛的距离可根据需要进行调节。将图4所示的掩膜板放置在眼睛表面，其中，图4a中央部分镂空，四周封闭，图4b则为四周镂空，中央部分封闭。图4a和图4b设计的掩膜板放置在眼睛表面，可以分别将角膜和结膜露出，为特定细胞喷雾打印在特定位置提供可能。当需要喷雾治疗角膜时，将含角膜缘干细胞和角膜上皮细胞的培养基放入注射器3中，眼睛表面铺上如图4a的掩膜板，可以保证雾化的细胞溶液仅覆盖在角膜位置，而不影响结膜。相应的，喷雾治疗结膜时，则将溶液换为含结膜上皮细胞的培养基，眼睛表面铺上如图4b的掩膜板。
作为对上述实施例的一种改进方案，为提高针对特定位置和方向的喷雾效果，喷雾头的设计包括并不限于如图2和图3中示意的2种。图2和图3分别为直立式喷雾头和弯曲式喷雾头，上述2种喷雾头配合对应的掩膜板，可分别针对性的对左右眼睑和中央角膜进行喷雾打印治疗。
在本实施例中，喷雾头4呈Y型结构设计，其采用两入一出形式，两个入口一个连接注射器，一个通过气管连接气体控制器的出气口。气泵6产生一定压力的压缩空气，通入气体控制器5调节后再进入喷雾头4。
作为对上述方案的一种改进方案，喷雾头4可以采用以下两种设计方案：
1）Y型接头的两个进入管道（液体输送通道和气体输送通道）在中间连接处交汇，再经由出射管道喷出，在出射管道末端设计一个出口作为雾化喷头，出口形状可为圆形、半圆形、方形等；
2）Y型接头的两个进入管道不在内部交汇，构成并行管道延伸至接头末端，在接头末端同一平面上设计两个出口作为雾化喷头出口，出口形状可为圆形、半圆形、方形等。
作为对上述任一实施例的一种改进方案，图1所示的气体控制器5不仅可以控制压缩空气的气压大小，还具备高精度定时通断功能。其工作方式包括自动定时连续通气，手动触发后按设定时间通气，手动控制通气时长等。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，包括固定装置和安装于所述固定装置上的喷雾系统；所述喷雾系统用于形成喷雾，且所述喷雾系统能相对于所述固定装置在水平方向上移动。
2.根据权利要求1所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，还包括掩膜板，所述掩膜板包括镂空部。
3.根据权利要求2所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述掩膜板的镂空部为角膜或结膜。
4.根据权利要求1~3任一项所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述喷雾系统包括用于输送液体的移液装置、用于输送气体的供气装置以及喷雾头；所述喷雾头中设有与所述移液装置的出液口连接的液体输送通道和与所述供气装置的出气口连接的气体输送通道；所述移液装置安装于所述固定装置上，且能相对于所述固定装置在水平面上移动。
5.根据权利要求4所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述移液装置包括移液泵、卡座和驱动装置，所述驱动装置用于调节卡座位置，所述卡座固定有注射器，所述注射器与所述喷雾头的液体输送通道连接；所述移液泵用于挤压所述注射器，将注射器中的液体挤出。
6.根据权利要求4所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述供气装置包括气泵以及用于控制气体流量的气体控制器，所述气泵通过所述气体控制器与所述喷雾头的气体输送通道连接。
7.根据权利要求5或6所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述喷雾头包括直立式喷雾头与弯曲式喷雾头。
8.根据权利要求7所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述喷雾头的液体输送通道和气体输送通道从中间部位起交汇为一条管道；或所述喷雾头的液体输送通道和气体输送通道并排设置且互不相通。
9.根据权利要求6所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，所述气体控制器具备定时通断功能。
10.根据权利要求1所述的用于眼表治疗的喷雾打印系统，其特征在于，用于形成喷雾的液体为含角膜缘干细胞的培养基、含角膜上皮细胞的培养基、含结膜上皮细胞的培养基、生长因子、纤维蛋白、生理盐水中的一种或多种。
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